Фотосинтетический аппарат, поглощающий солнечную радиацию, величина использования солнечной радиации, биологическая продуктивность растений обусловливаются площадью листьев и условиями их формирования.
При выращивании растений для получения корнеплодов рекомендуется суммарная площадь листьев около 40—50 тыс. м2/га. Для достижения соответствующей листовой поверхности у сахарной свеклы большое значение имеют густота стояния растений и площадь их питания. Площадь питания сахарной свеклы (густота насаждения) наряду со сроком посева позволяет направленно влиять на растительный организм как в селекционном, так и в семеноводческом процессе.
При культуре маточной сахарной свеклы эффективность площади питания должна определяться прежде всего выходом посадочных корнеплодов, семенной их продуктивностью и продуктивностью фабричной генерации свеклы.
Исследованиями установлено, что высокая эффективность потомства маточной свеклы, выращенной при расширенной площади питания, может быть достигнута в таких же условиях, т. е. растения, воспитанные при расширенной площади питания, должны и в потомстве выращиваться при расширенной площади питания, и наоборот.
Многочисленные исследования показали, что насаждение маточной свеклы тем больше, чем меньше площадь питания. Однако фактическое насаждение по отношению к расчетному во всех зонах семеноводства изменялось обратно пропорционально площади питания, т. е. чем меньше площадь питания, тем больше наблюдалась разница между фактической и расчетной величиной насаждения, так как тем больше выпадало растений в процессе вегетации.
При одной и той же площади питания 534 см2 (прорывка на 12 см) коэффициент выхода посадочных корнеплодов в среднем, по трехлетним данным, в зоне достаточного увлажнения (Уладово-Люлинецкая опытная станция) был 5,51, а в зоне неустойчивого увлажнения (Ивановская опытная станция) — 3,9; средняя масса посадочного корнеплода — соответственно 535 и 310,4 г, относительный выход посадочных корнеплодов от фактического насаждения на Уладово-Люпинецкой опытной станции при увеличении площади питания с 267 до 534 см2 не изменился, а на Ивановской опытной станции при увеличении площади питания с 534 до 712 см2 увеличился.
Приведенные данные указывают на необходимость дифференцированного подхода к решению вопроса об установлении площади питания в зависимости от климатических особенностей зоны. Чтобы иметь посадочный корнеплод требуемой величины, площадь питания маточной свеклы в районах неустойчивого, а тем более недостаточного увлажнения должна быть больше, чем в зоне достаточного увлажнения и в условиях орошения. Однако окончательная оценка эффективности той или другой площади питания маточной свеклы может быть сделана только по ее потомству.
На Уладово-Люлинецкой опытной станции, т. е. в зоне достаточного увлажнения, уменьшение площади питания сопровождалось незначительным уменьшением урожая как семян, так и фабричной свеклы (на 5,5 ц/га), сахаристости (на 0,08 %) и сбора сахара (на 1,4 ц/га). Однако коэффициент выхода посадочных корнеплодов при этом увеличился с 5,51 до 8,53. В условиях орошения Казахской ССР и Киргизской ССР наиболее высокий урожай семян получен при площади питания 300— 534 см2 и прорывке на 5 — 12 см.
Необходимо, однако, иметь в виду, что слишком густое насаждение в условиях избытка влаги, как и на землях весьма плодородных, влечет за собой переразвитие листьев, и рост их может происходить за счет корнеплода.
В зоне неустойчивого увлажнения (на Ивановской, Белоцерковской опытных станциях и в Молдавском институте) увеличение площади питания с 534 до 712 см2 (а на Белоцерковской опытной станции до 890 и 1602 см2) не сказывалось положительно на продуктивности маточных корнеплодов как по урожаю семян, так и по сбору сахара в фабричной генерации. По-видимому, в этих районах благоприятное влияние увеличенной площади питания маточной свеклы нивелировалось неблагоприятным сочетанием элементов погоды при культуре семенников и фабричной свеклы. Кроме того, и это, пожалуй, главное, преимущество расширенной площади питания свеклы в первом году ее жизни могло проявиться, как уже отмечалось ранее, если потомство выращивалось в таких же условиях. В наших же опытах площадь питания семенников была одинаковой независимо от площади питания маточной свеклы.
Фактическая площадь питания свеклы всегда будет больше, чем расчетная, в связи с выпадами растений в процессе вегетации, которые в зависимости от условий выращивания могут быть в пределах 10—20 %. Поэтому расчетная площадь питания маточной свеклы в производственных условиях должна быть несколько меньшей, чем требуется для максимального проявления урожайных свойств растения в потомстве.
В районах избыточного увлажнения (западные районы Украины, Белоруссия) и при орошении расчетная площадь питания маточной свеклы может колебаться в сравнительно широких пределах и быть равной 300—700см2 (330—140 тыс/га). Учитывая возможность переразвитая листьев в условиях орошения при весьма загущенном стоянии растений, выращивание маточной свеклы в Киргизии и Казахстане целесообразно проводить при площади питания 400— 500 см2.
В районах неустойчивого и тем более недостаточного увлажнения (юг, восток и юго-восток основной зоны семеноводства УССР и РСФСР) оптимальная площадь питания маточной свеклы 600 700 см2 (140— 160 тыс/га). Большая площадь питания маточной свеклы в условиях недостатка влаги обусловливает формирование растений с пониженной ксероморфной структурой, что ослабляет их устойчивость к почвенной и воздушной засухе. При меньшей площади питания в этих условиях свекла в связи с пониженной фотосинтезирующей поверхностью не в состоянии будет сформировать урожай корнеплодов с высокой их семенной продуктивностью.
Рекомендациями МСХ СССР и ВНИС по элитному семеноводству сахарной свеклы в начальных фазах роста растений предусматривается иметь на 1 м в зоне достаточного 12 растений, в зоне неустойчивого 10 и в зоне недостаточного увлажнения 8 растений; выход посадочных корнеплодов с 1 га на 4 — 5 га семенников.
В последние годы значительно увеличилось применение органических и минеральных удобрений, возрос уровень механизации полевых работ, что обусловило общий подъем культуры земледелия. В связи с этим нами были проведены специальные исследования по выращиванию маточной свеклы в условиях более загущенного ее стояния, чем предусмотрено рекомендациями.
В зоне достаточного увлажнения получены следующие данные.
Как видно из приведенных данных, при загущенном выращивании маточной свеклы выход посадочных корнеплодов массой 50—300 г возрастал более чем в 2 раза. К тому же эти корнеплоды содержали больше пластических веществ, в частности сахара, что имеет немаловажное значение для более полного проявления их потенциальных возможностей в отношении семенной продуктивности.
В опытах, проведенных в зоне неустойчивого увлажнения (Краснодарский край) при выращивании маточной свеклы в условиях загущенного стояния были получены следующие данные по выходу посадочных корнеплодов и фракционному их составу.
Из приведенных данных следует, что фракция посадочных корнеплодов массой 100—300 г составляет более 50 %, если они выращивались при загущенном стоянии (238 — 284 тыс/га) и 300—600 г при густоте стояния 135 —162 тыс/га.
В зоне неустойчивого увлажнения Украинской ССР фракционный состав маточных корнеплодов при загущенном их выращивании, по их массе и диаметру, изучали на Белоцерковской опытно-селекционной станции.
При среднем насаждении растений свеклы при уборке урожая 252 тыс/га основную фракцию посадочных корнеплодов составляли корнеплоды массой 50—250 г, диаметром 3—7 см, т. е. такие корнеплоды, которые в наибольшей степени проявляют свои потенциальные возможности при загущенной их посадке для выращивания семян по схеме 70 Х 35 см.
Проведены опыты по выращиванию маточной свеклы в условиях загущенного ее стояния и в зоне недостаточного увлажнения, где такой фактор роста, как вода, всегда находится в минимуме и определяет возможность культуры. На Веселоподолянской опытно-селекционной станции Полтавской области в течение 2 лет изучали продуктивные и урожайные свойства корнеплодов.
При густоте стояния в период его формирования 313 тыс/га при уборке урожая 254 тыс/га выход посадочных корнеплодов массой 150 г и более составил 118 тыс/га. Семенная продуктивность этих корнеплодов была весьма высокой. Урожай семян составил 23,4 ц/га, а на контрольном варианте 18,4 ц/га. Качество семян по их всхожести и крупносги не снижалось. Таким образом, проведенные опыты согласованно указывают на возможность выращивания маточной свеклы во всех зонах семеноводства при более загущенном ее стоянии.
В процессе вегетации маточной свеклы наблюдается выпадение растений. Чем больше густота стояния, тем больше выпадает растений. При густоте стояния около 300 тыс/га 25 % вегетирующих растений в начальных фазах их жизни к концу периода вегетации погибает; происходит естественный отбор. В борьбе за факторы роста (свет, воду, пищу) выпадают слабые биотипы и сохраняются для размножения семян наиболее устойчивые, сильные и жизнеспособные. Следовательно, при загущенном выращивании маточных растений свеклы, креме всех отмеченных преимуществ, происходит как бы оздоровление посадочного материала. В связи с этим напрашивается вывод о повышенной биологической активности маточных корнеплодов, выращенных в условиях высокой густоты стояния.
О биологической активности растительного организма можно судил по фенотипическому проявлению такого признака, как урожайности, которая может изменяться в зависимости от условий внешней среды. Мы не наблюдали отрицательных модификаций по урожаю и качеству семян от корнеплодов, выращенных при загущенном стоянии. Кроме вышеприведенного опыта, этот вопрос в течение 4 лет изучали в специальных опытах Северо-Кавказского филиала ВНИС. Маточные корнеплоды выращивали при площади питания 270 см3 по схеме: междурядье 45 см, расстояние при прореживании 6 см. Высаживали эти корнеплоды загущению — по схеме 70X35 см.
Как видно из приведенных данных, урожай семян от мелких корнеплодов при загущенной их посадке не снижался в сравнении с производственным вариантом (корнеплоды всех размеров, схема посадки 70 X 70 см). Урожай семян свеклы на один продуктивный стебель и на 1 ц посадочного материала находился в обратной зависимости от массы корнеплода, т. е. чем меньше корнеплод, тем выше урожай на одном стебле и на 1 ц посадочного материала.
Чтобы формировать высокое и равномерное насаждение маточной свеклы с густотой стояния 10—12 растений на 1 м, нельзя высевать менее 20—25 всхожих семян на 1 м рядка. Если полевая всхожесть семян будет 50 %, то посев с нормой высева 20— 25 всхожих семян будет одновременно посевом на конечную густоту стояния. При более высокой полевой всхожести семян (75 %) можно применять вдольрядное прореживание всходов по схемам: 2,5X7,5, 5X5, 5X10 см (в зависимости от густоты и равномерности всходов).
Опыты, проведенные в последние годы, согласованно показывают, что насаждение и выход посадочных корнеплодов не снижаются при уменьшении нормы высева семян до 20—25 на 1 м и исключении затрат ручного труда на формирование насаждения.
Наиболее перспективными вариантами по формированию насаждения являются варианты без затрат ручного труда с нормой высева 30 семян на 1 м с разреживанием всходов УСМПК-5,4 по схеме 2,5X7,5 или 5Х10 см и с нормой высева 20 семян без разреживания всходов. Необходимо, однако, иметь в виду, что исключение ручного труда на формировании насаждения маточной свеклы с применением малых норм высева семян на фоне без гербицидов обусловливает развитие сорной растительности.
Для повышения густоты и равномерности размещения растений маточной свеклы с одновременным снижением или исключением затрат ручного труда на формировании насаждения необходимо повышать культуру земледелия, использовать высоковсхожие семена, применять высокоэффективные смеси гербицидов, сеялки, обеспечивающие пунктирный, равномерно рассредоточенный посев. На конечную густоту стояния надо высевать 20- 25 семян без разреживания всходов и 30 семян в сочетании с механизированным вдольрядным прореживанием всходов УСМПК-5,4.
При культуре сахарной свеклы промежуток времени от посева до появления двух-трех пар настоящих листьев является самым ответственным периодом в их жизни. В это время молодые растения отличаются наибольшей восприимчивостью к факторам внешней среды как благоприятным, так и неблагоприятным. Они легко поражаются болезнями, вредителями, трудно переносят недостаток воды, воздуха, элементов питания. В связи с большой пластичностью они положительно реагируют на улучшение условий выращивания. Если на плантации проростков больше, чем требуется по заданной густоте насаждения, и они тесно сближены между собой, а при культуре многосемянной свеклы и с переплетающимися корешками, то для обеспечения наиболее благоприятных условий водного, воздушного и питательного режимов требуется немедленное их прореживание.
Корнеплод сахарной свеклы интенсивно растет с первых дней развития растения и ко времени образования двух-трех пар настоящих листьев наблюдается заметное его утолщение. В это же время он освобождается от первичной коры (линька корнеплода) и постепенно покрывается опробковелой тканью. Своевременный и достаточный доступ воздуха и элементов питания для каждого растения ускоряет процесс линьки и способствует нарастанию корнеплода. Поэтому, исходя из биологических особенностей свеклы, прореживание ее всходов должно быть проведено до начала линьки и не позже первой пары настоящих листьев.
При запаздывании с прорывкой всходов сахарной свеклы растения ощущают недостаток света и пищи, что приводит к их стеканию, проявляющемуся в чрезмерном вытягивании листьев и черешков, в уменьшении энергии роста корнеплода, в ослаблении растений, в снижении их устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды. Как показали многочисленные исследования, свекле, произрастающей в начальный период при неблагоприятных факторах внешней среды, свойственны не только морфологические, но и глубокие анатомо-физиологические изменения, в результате чего наблюдается торможение ростовых процессов в течение всего вегетационного периода. Эти нарушения в жизнедеятельности растений не устраняются никакими приемами агротехники, и урожай свеклы, а также ее сахаристость заметно снижаются, особенно при загущенных всходах. Поэтому при необходимости прореживание всходов проводят в фазе хорошо развитой вилочки — первой пары настоящих листьев в течение 6—7 дней. Несвоевременное и недостаточное обеспечение молодых растений такими факторами роста, как воздух, свет, пища, в результате задержки прорывки может привести к глубоким качественным изменениям в организме, что отрицательно сказывается на его потомстве.
В полевых условиях первая пара настоящих листьев начинает разворачиваться дней через 10 после появления семядолей; последующие листья первого десятка образуются в среднем через каждые 2 дня. Поэтому период для прореживания всходов сахарной свеклы весьма ограниченный. При недостатке рабочей силы не представляется возможности провести прореживание свеклы в сроки, вытекающие из ее биологических особенностей. Выход из этого положения может быть только один — полная механизация этой работы или высев свеклы на конечную густоту стояния.