VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Успех выращивания сахарной свеклы напрямую зависит от заложенного селекционерами генетического потенциала. Перед учеными стоит целый ряд задач - повышение урожайности, сахаристости и сбора сахара с 1 га в комбинации с генетической устойчивостью к основным заболеваниям, поражающим данную культуру. По мнению ученых и практиков, доля влияния генетики на итоговый результат составляет порядка 45 %, поэтому к выбору семян стоит подходить очень серьезно.

Сходство почвенно-климатических условий выращивания сахарной свеклы в некоторых регионах США и РФ, а также успешные селекционные достижения «Betaseed» подтолкнули эту компанию начать продвижение своей продукции на рынке России. На сегодняшний день все гибриды зарекомендовали себя с лучшей стороны в основных свеклосеющих регионах нашей страны.

Эксклюзивным партнером компании «Betaseed» в РФ является ГК «Агролига России», при участии которой с момента начала сотрудничества постоянно проводятся испытания и закладка полевых опытов по выращиванию гибридов сахарной свеклы на Юге РФ и в регионах ЦЧЗ. В рамках этих опытов изучаются такие показатели, как полевая всхожесть в зависимости от складывающих условий весеннего периода, густота насаждения растений в течение вегетации и к моменту уборки, продуктивность, устойчивость к заболеваниям, распространенным в регионах свеклосеяния. Все полученные данные помогают правильно оценить потенциал каждого гибрида, который уже входит в портфель «Betaseed» в РФ, а также собрать информацию, которая необходима для селекции новых гибридов, подходящих для условий нашей страны.

В 2013 г. подобные испытания проводились на базе одного из хозяйств Выселковского района Краснодарского края. Опыт был заложен в зерно-пропашном севообороте в звене: кукуруза на зеленый корм - озимая пшеница - сахарная свекла. Почвы опытного участка - слабо выщелоченный чернозем с содержанием гумуса в пахотном горизонте (0-30 см) 3,5-4,0 %. Реакция почвенной среды верхнего горизонта близка к нейтральной (pH 6,8-7,2). Валовое содержание фосфора в пахотном слое почвы составляет от 0,18 до 0,24 %, калия - от 1,5 до 2 %, общего азота - от 0,20 до 0,40 %; состав поглощенных оснований - Са и Mg. Среднегодовая сумма осадков варьирует от 550 до 650 мм, сумма активных температур за вегетационный период в среднем по годам превышает 3500°С.

Полевой опыт закладывали для того, чтобы установить потенциальную продуктивность гибридов американской селекции «Betaseed» и изучить их адаптивность к условиям Краснодарского края. Для испытания были выбраны гибриды Импала, Бритни, Иллинойс, которые сравнивались с одним из наиболее распространенных в регионе гибридом европейской селекции.

Испытываемый гибрид Бритни обладает очень хорошей устойчивостью к основным заболеваниям сахарной свеклы, рекомендован для средних и поздних сроков уборки; Импала имеет максимальную толерантность к церкоспорозу и рекомендован для средних сроков уборки. Иллинойс - гибрид сахаристого типа, рекомендован для ранних сроков уборки.

Показатель густоты насаждения растений и равномерность их распределения в рядке существенно влияют на величину урожая корнеплодов. На основе многолетних исследований установлено оптимальное значение этого показателя для условий всех свеклосеющих регионов РФ и составляет 90-95 тыс. растений на 1 га к моменту уборки. На опытном участке густота всходов культуры в 2013 г. в зависимости от гибрида варьировала от 100 до 110 тыс. растений на 1 га. В период вегетации и до уборки на делянках по всем испытываемым гибридам насчитывалось примерно одинаковое число растений, которое к уборке составило 95-97 тыс/га.

Важным фактором, влияющим на итоговый результат возделывания культуры, является устойчивость гибридов к болезням. Анализ складывающейся ситуации показывает, что из-за нарушения научно-обоснованных агротехнических требований фитосанитарное состояние полей в последние годы значительно ухудшилось. Если в зимний период почва не промерзает, и вся фитопатогенная микрофлора сохраняется, потери от корневых гнилей могут составить от 30 до 70 % планируемого урожая. Благодаря генетической устойчивости к основным заболеваниям сахарной свеклы гибриды компании «Betaseed» Бритни, Мичиган и Орегон позволяют свекловодам получать урожай корнеплодов высокого качества даже на полях с неблагоприятным фитосанитарным состоянием почвы.

Для профилактики посевы свеклы на опытном поле в течение вегетационного периода были трижды обработаны фунгицидами против пятнистостей грибкового происхождения с интервалом 20-25 дней.

В табл. 1 приведены данные учета биологической урожайности по опыту. Максимальная продуктивность в итоге была получена на делянке с гибридом сахаристого типа Иллинойс, на втором месте по урожайности был гибрид Бритни. Максимальные показатели сахаристости и ее увеличения, а так же самый высокий выход сахара по опыту к моменту уборки были получены по гибриду Бритни.

Таблица 1. Динамика биологической урожайности и сахаристости корнеплодов сахарной свеклы

Гибрид	Дата определения
	20.08			20.09				15.10
	Урожайность, т/га	Сахаристость, %	Сбор сахара, т/га		Урожайность, т/га	Сахаристость, %	Сбор сахара, т/га		Урожайность, т/га	Сахаристость, %	Сбор сахара, т/га
Стандарт	38	13,72	5,21		59,8	14,59	8,72		61,7	15,19	9,37
Импала	45,2	14,01	6,33		68	15,28	10,39		72,5	15,35	11,13
Бритни	45	13,70	6,16		68,9	15,90	10,95		74,90	15,95	11,95
Иллинойс	46,5	14,11	6,56		70,3	15,28	10,74		76,5	15,59	11,93

Проведенный опыт показал, что все гибриды компании «Betaseed» превысили значение стандарта по всем трем показателям - урожайности, сахаристости и выходу сахара с 1 га. Гибрид Иллинойс в условиях центральной части Краснодарского края сформировал самый высокий урожай корнеплодов с высоким содержанием сахара. Стоит отметить, что уже к 20 августа 2013 г. у этого гибрида определялась самая высокая сахаристость и вес корнеплода. Это стало подтверждением правомерности рекомендаций производителя о том, что данный гибрид подходит для ранних сроков уборки.

Результаты возделывания гибрида Бритни подтверждают рекомендации компании «Betaseed» по использованию его для более поздних сроков уборки, так как у него наблюдается непрерывное увеличение сахаристости и довольно интенсивный рост массы корнеплода вплоть до момента уборки. Поэтому копку корнеплодов гибрида Бритни в зависимости от складывающейся ситуации стоит проводить в максимально поздние сроки, чтобы дать возможность полноценно проявить заложенный генетический потенциал.

В табл. 2 приведены сводные данные по результатам опытов в рамках Международного Сахарного Форума с 2010 по 2012 гг. по группе гибридов для средних и поздних сроков уборки. Все эти опыты проводились в Курской области на базе Курского НИИ агропромышленного производства РАСХН.

Установлено, что в экстремально засушливом 2010 г. урожайность гибридов компании «Betaseed» составила более 22 т/га, а сахаристость превысила 19 %. В более благоприятные по количеству осадков 2011 и 2012 годы все образцы, представленные на опытных делянках, показали урожайность свыше 60 т/га, сахаристость более 15 %, высокий выход сахара с 1 га.

Таблица 2. Продуктивность гибридов сахарной свеклы Betaseed, 2010-2012г.г., ГНУ КНИИ РАСХН, Курская область

Годы	2010			2011			2012
Гибриды	Урожайность, ц/га	Сахарис тость, %	Выход сахара, т/га	Урожайность, ц/га	Сахарис тость, %	Выход сахара, т/га	Урожай ность, ц/га	Сахарис тость, %	Выход сахара, т/га
Бритни	-	-	-	-	-	-	727	16,52	12,10
Орегон	222	19,04	4,23	621	15,98	9,92	-	-	-
Мичиган	225	19,15	4,31	800	16,25	13	704	16,52	11,63

В условиях 2013 г. гибриды «Betaseed» в регионах ЦЧЗ и ЮФО в производстве дают урожай более 60 т/га и сахаристостью 16-19 %.

Практически установлено, что благодаря сходству почвенно-климатических условий и организационной структуры сельхозпредприятий, возделывающих сахарную свеклу в основных свеклосеющих регионах США и России, можно рекомендовать гибриды «Betaseed» для условий российского рынка.

Собранный урожай сахарной свеклы необходимо сохранить в течение всего производственного сезона. Это трудно, поскольку в период хранения в корнеплодах продолжают активно развиваться различные физико-химические процессы, регулируемые системой биологических катализаторов - ферментов. Нарушение взаимосвязи между отдельными ферментными реакциями вызывает снижение устойчивости тканей корнеплодов к действию патогенных микроорганизмов, что, в свою очередь, может стать причиной появления кагатной гнили. Загнивание корнеплодов - сложный биохимический процесс, сопровождающийся разложением химических веществ в тканях и потерями сахарозы.

Сахароза - главная составная часть сухих веществ свеклы, содержание которой в корнеплодах колеблется в пределах 16-20 %. Они также включают моносахара - глюкозу и фруктозу, количество которых в здоровых корнеплодах составляет 0,04-0,10 %, а при неблагоприятных условиях хранения может увеличиваться за счет снижения сахарозы.

Среди физиологических процессов, происходящих в корнеплодах во время хранения, важная роль принадлежит дыханию, интенсивность которого зависит преимущественно от температуры и состава газовой среды в кагате, степени увядания или подмораживания корнеплодов, механических повреждений и других факторов. При длительном хранении корнеплодов отмечаются значительные потери сахара. Так, при среднесуточном показателе 0,012 % за весь период хранения теряется 1,8 % сахара к массе корнеплода, или приблизительно 10 % к его общему содержанию. Поэтому вопрос снижения потерь массы свеклы и сахарозы при хранении корнеплодов остается весьма актуальным, особенно с использованием в производстве зарубежных гибридов, селекция которых не была направлена на устойчивость корнеплодов к фитопатологическим микроорганизмам во время хранения.

Гибриды сахарной свеклы зарубежной селекции обладают высокой продуктивностью, отличными технологическими качествами, максимально проявляют свой генетический потенциал в оптимальных условиях у себя на родине. В сложных почвенно-санитарных, агротехнических и погодных условиях они не всегда показывают свои преимущества перед отечественными гибридами.

В связи с этим, целью исследований было установить интенсивность протекания процессов метаболизма при хранении корнеплодов в кагатах у гибридов сахарной свеклы разного генетического происхождения.

Полевые и лабораторные исследования проводились на опытных полях и в лабораториях Уманской опытно-селекционной станции ИБКиСС НААН Украины в 2010-2012 гг.

Отбор полевых проб корнеплодов, формирование сеточных проб для исходного анализа и проведения опытно-промышленного хранения сахарной свеклы, соответствующие фитопатологические и химические анализы выполнялись на основе общепринятых методик.

Для изучения были использованы корнеплоды гибридов сахарной свеклы украинской селекции (Весто, Украинский МС 72, Уманский МС 97) и зарубежной селекции (Ахат, Хамбер, Портланд).

До закладки корнеплодов в кагаты были отобраны пробы всех гибридов сахарной свеклы. В них определяли содержание сахарозы и сухих веществ. Чтобы исключить дополнительные факторы роста интенсификации разных метаболических процессов, отбирались примерно одинаковые по размеру корнеплоды без видимых признаков повреждений или поражений болезнями. По окончании срока хранения повторно определяли содержание сухих веществ и сахаристость.

Для этого использовали рефрактометр серии РП и автоматизированную линию «Венема». Потери массы сахарозы и сухих веществ при хранении рассчитывали по полученным данным (табл. 3).

Результаты исследований свидетельствуют, что при хранении в кагатах у украинских гибридов сахарной свеклы потери сахарозы и сухих веществ были меньше по сравнению с зарубежными гибридами.

Таблица 3. Содержание сахарозы и сухих веществ и корнеплодах сахарной свеклы разного генетического происхождения (в среднем за 2010-2012 гг.)

Показатели	Гибриды
	Весто	Украинский МС 72	Уманский МС 97	Ахат	Хамбер	Портланд
Содержание сахарозы до закладки в кагаты, %	16,2	17	16,9	17,6	17,2	17,1
Содержание сахарозы после хранения, %	15,5	16,2	16	16,3	15,8	15,8
Потери при хранении, %	0,7	0,8	0,6	1,3	1,4	1,3
Содержание сухих веществ до закладки в кагаты, %	19,5	20,5	20,4	21,2	20,7	20,6
Содержание сухих веществ после хранения, %	18,7	19,5	19,3	19,7	19,0	19,0
Потери при хранении, %	0,8	1,0	1,1	1,5	1,7	1,6

Среди исследуемых украинских гибридов наименьшие потери сахарозы при хранении корнеплодов в кагатах зафиксированы у гибрида Уманский МС 97 (0,6 %), а у гибридов Весто и Украинский МС 72 они были несколько выше - 0,7 % и 0,8 % соответственно. По потерям сухих веществ гибрид Уманский МС 97 (1,1 %) уступал гибридам Весто (0,8 %) и Украинский МС 72 (1,0 %).

Зарубежные гибриды Ахат и Портланд характеризировались одинаковыми потерями сахарозы (1,3 %), а гибрид Хамбер - наивысшими (1,4 %). У него были и самые высокие потери сухих веществ (1,7 %) по сравнению с гибридами Ахат (1,5 %) и Портланд (1,6 %).

Среднесуточные потери сахарозы при хранении в кагатах украинских гибридов были на уровне 0,025-0,032 % к массе свеклы. Зарубежные гибриды по этим показателям уступали украинским, теряя в среднем за сутки 0,046-0,05 % сахарозы к массе свеклы.

При хранении корнеплодов в кагатах у гибрида Хамбер среднесуточные потери сахарозы были на 50 %, а сухих веществ - на 48 % выше по сравнению с гибридом Весто.

Таким образом, проведенные исследования по интенсивности протекания процессов метаболизма при хранении корнеплодов в кагатах показывают, что наименьшие среднесуточные потери сахарозы и сухих веществ были у гибридов украинской селекции. Лучшим по этим показателям стал гибрид Весто, который терял в среднем за сутки сахарозы 0,025 % и 0,029 % сухих веществ к массе корнеплодов.

У зарубежных гибридов по сравнению с украинскими зафиксированы наивысшие среднесуточные потери сахарозы и сухих вешеств. В частности, у гибрида Хамбер они составили соответственно, 0,05 % и 0,061 % к массе корнеплодов.

Результаты проведенных исследований показали, что корнеплоды гибридов сахарной свеклы украинской селекции характеризуются меньшими потерями сахарозы и сухих веществ при хранении по сравнению с гибридами зарубежной селекции.

В настоящее время определилось 2 направления по улучшению хранения свеклы - применение консервантов и укрывочных материалов. Были разработаны инновационные продукты нового поколения, такие как «Кагатник» - отечественный препарат, выпускаемый ЗАО «Щелково Агрохим». Его эффективность исследовали в лабораторных условиях путем проведения микробиологических опытов. «Кагатник» обладает совокупностью свойств - высокой дезинфицирующей способностью, ингибированием ростовых процессов, способностью замедлять интенсивность дыхания корнеплодов и снижать уровень ферментативной активности инвертазы. Действующим веществом препарата является бензойная кислота - сильное антисептическое средство. Концетрация её в «Кагатнике» составляет 300 г/л. «Кагатник» гарантирует качественное хранение корнеплодов сахарной свеклы в условиях призаводских свеклопунктов. «Кагатник» предусматривает объёмное опрыскивание корнеплодов в момент их укладки в кагат с помощью опрыскивающего устройства, смонтированного на буртоукладчик.

Бензойную кислоту применяют при консервировании пищевых продуктов. Она блокирует ферменты, замедляет обмен веществ в одноклеточных микроорганизмах, подавляет рост плесени, дрожжей и некоторых бактерий. Её добавляют напрямую или в виде натриевой или кальциевой соли. Бензойная кислота проявляет антимикробное действие только в кислых пищевых продуктах. Активность ее возрастает с уменьшением pH среды. Часто используется в виде бензоата натрия, прекрасно растворяется в воде. Получают бензойную кислоту путем жидкофазного окисления толуола воздухом при 130-160 ⁰С либо же окислением производных бензола.

Существуют аналоги действию бензойной кислоты. Инактиваторы взаимодействуют с активными группами ферментов, что приводит к утрате их активности. Они воздействует на ферменты не только пищевых продуктов, но и микроорганизмов, вызывающих порчу. К инактиваторам биохимических процессов относятся: соли тяжелых металлов (мышьяка, свинца, ртути, серебра, кадмия), дубильные вещества, этиловый спирт, трихлоруксусная кислота, сернистый ангидрид.

Хорошие результаты показывает совмещенное применение «Кагатника» с укрывочными материалами. Была протестирована продукция отечественного производства – материал Спанбонд, который производится в Тульской области. Это полимерный материал, который свободно пропускает воздух, что необходимо для сахарной свеклы и снижает неблагоприятное воздействие погодных условий.

Приведенные материалы свидетельствуют, что совокупность правильно выбранного посевного материала, оптимальных условий возделывания и сроков уборки сахарной свеклы, а также применение современных технологий хранения позволят обеспечить сырьем высокого качества отечественную сахарную промышленность.

Библиографический список

Габибулаев, Э.Ш. Продуктивность гибридов сахарной свеклы компании «Betaseed» в почвенно-климатических условиях РФ [Текст] / Сахарная свекла. - 2013. - -№ 9. – С.31-33.

Кучеренко, Е.П. Потери сухих веществ при хранении [Текст] / Сахарная свекла. - 2013. - -№ 6. – С.34-35.

Инновационный продукт нового поколения [Текст] / Сахарная свекла. - 2013. - -№ 7. – С.8-11.

Информационный портал «TurboReferat» [Электронный ресурс]/.-Ферменты- Режим доступа: http://turboreferat.ru/merchandizing/fermenty/162545-816812-page1.html.

Код для цитирования: Скопировать