Спосіб вирощування цукрового буряку

Спосіб вирощування цукрового буряку, що включає передпосівну обробку насіння, висівання його в грунт, обробку посівів у період вегетації, вирощування в природних умовах до збору коренеплодів, який відрізняється тим, що передпосівну обробку насіння проводять регулятором росту бетастимупіном з розрахунку 15 мл на 1 т насіння, в період вегетації обробку ПОСІВІВ у фазі від 8-10 листків до змикання рядків проводять емістимом С з розрахунку 10 мл у 300 л води на 1 га, додатково проводять обробку бєтастимулшом в період інтенсивного цукронакопичення з розрахунку 10-12 мл у 300 л води на 1 га. Винахід, що пропонується, належить до сільського господарства, а саме до способів підвищення врожайності і цукристості коренеплодів шляхом передпосівної' обробки насіння та обприскування вегетуючих рослин. Відомий спосіб вирощування цукрового буряку, що включає передпосівну обробку насіння з посівом його в грунт і вирощування в природних умовах (див. опис до авт. свід СРСР N* 1022345, опубл. в бюл. № 15, 1982 г.) При цьому насіння постійно промивають, а потім висушують при температурі 20-25 X протягом 1,0-1.5 год., а потім при температурі 30-45 X протягом 1,0-3,0 год., пророщування здійснюють при температурі 40-55 "С. Недоліком цього способу є довготривала клопітка робота з підготовки насіння, але підвищення врожайності і цукристості після його використання с незначним Відомий спосіб вирощування цукрового буряку, що включає передпосівну обробку насіння екстрактом з пророслого насіння - донорів озимої пшениці з подальшим вирощуванням культури в польових умовах (див. "Рекомендации по производственной проверке способа предпосевного обогащения семян-доноров озимой пшеницы", ХСХИ, Харьков, 1976 г., стр 3-20). Недоліком цього способу є незначне підвищення урожайності цукрових буряків при значних трудозатратах на виготовлення екстракту. Відомий спосіб вирощування цукрового буряку, що включає передпосівну обробку насіння регулятором росту емістимом С, а також обробку посівів у фазі 6-6 листків до змикання рядків з розра хунку 10 мп емістиму С у 250-300 л води на 1 га посівів (див. книгу "Бюстимулятори росту рослин нового покоління в технологіях вирощування сільськогосподарських культур" К, 1997, с 21-28). Бюстимулятор вмістим С містить збалансований комплекс фітогормонів, амінокислот, мікроелементів, жирних кислот, поліцукрів, які спиртовим екстрактом продуктів біотехнологічного культивування грибів-мікроміцетів з кореневої системи цілющих рослин Норма витрати - 10-12 мл на 1 т насіння Недопіком цього способу вирощування є все ще незначні урожайність і цукристість коренів, недостатнє використання елементів живлення та інтенсивного фотосинтезу. Завданням винаходу є створення способу вирощування цукрового буряку, який би збільшував урожайність, цукристість коренів і був нескладним за технологією застосування. Поставлене завдання вирішується тим, що передпосівну обробку насіння проводять регулятором росту бетастимуліном з розрахунку 15 мл на 1 т насіння, в період вегетації обробку ПОСІВІВ у фазі 8-10 листків до змикання рядків проводять емістимом С з розрахунку 10 мл у 300 л води на 1 га і додатково проводять обробку бетастимупіном у період інтенсивного цукронакопичення з розрахунку 10-12 мл у 300 л води на t ге посівів. Вплив регуляторів росту на процеси, що забезпечують підвищення цукристості, мало вивчений. Визначено, що вмістим С та бетастимулін • регулятори росту (РР), що випивають на цукристість буряків при обробці посівів. Але необхідно вс (22)02.02.1999 00 (О со ф 34684 тановити їх участь в тих метаболічних процесах, які приводить до підвищення продуктивності. Такими для цукрових буряків є, крім фотосинтезу, активність ферменту синтезу сахарози в листях - сахарозофосфатсинтази, розщеплення сахарози в коренеплодах - сахарозосинтази. Зміни активності цих ферментів можуть свідчити про вплив РР на ті процеси, що визначають рівень цукристості * або масу коренеплодів. Дані досліджень, показують, що обробка насіння емієтимом С і посівів цукрових буряків у фазі 8-10 листків емістимом-С та бетастимуліном приводять до активами ферментів сахарозофосфатсинтззи (СФС), сахарозосинтази (СС), підвищує врожайність та вихід цукру з 1 коренеплоду. І. Приклади впливу передпосівної обробки насіння цукрових буряків регуляторами росту на метаболізм сахарози та продуктивність. Вплив передпосівної обробки насіння цукрового буряку РР вивчали в умовах вегетаційного досліду. Насіння цукрового буряку сорту Уладовський однонасінний 35 було оброблено емістимом С, бетастимуліном і віталіном. Повторність дослідів 10-кратна. Протягом вегетації було 'проведено 3 відбори зразків. Під впливом РР відбуваються зміни в метаболізмі коренеплодів. В період інтенсивного цукронакопичення. коли РР активізує СФС, спостерігається активація І ферменту СС в реакції розщеплення сахарози (табл 1). У варіантах з емістимом С фермент активується на 30-38 %, бетастимуліном - на 15-23 %, віталіном - на 14-45 %. Активна робота СС корелює з інтенсивним ростом коренеплодів Під ВПЛИВОМ емістиму С І еіталіну велика маса коренеплодів не сприяє цукристості, як це звичайно буває. Бетастимулін збільшив не лише масу коренеплодів, а й цукристість на 0,2 %. Ь результаті вихід цукру з одного . коренеплоду п-д впливом РР значно вищий Синтезуюча .направленість СС слабо активується під впливом емістиму С в кінці вегетації (табл. 2). У цей період бетастимулін та віталін сприяють перевазі синтетичної направленості реакції сахарозосинтази (1.5 проти 1,35), але вміст білків дещо знижений. Відсутність стимуляції синтезу білків у коренеплодах, а також той факт, що СС активується в той самий період вегетації, що і СФС, дозволяють припустити, що фермент коренеплодів підвищує свою активність завдяки збільшенню надходження сахарози. Метаболізм сахарози в цукрових буряках, насіння яких було оброблено РР, направлений на збільшення маси коренів (табл. 3). Збільшення маси коренів, як правило, призводить до деякого зменшення цукристості. Бетастимулін та віталін стимулювали зменшення вмісту нецукрів у складі сухої маси коренів. Найкращі результати дав бетастимулін, так як . збільшення м?си коренів супроводжувалося, хоч і невеликим, збільшенням цукристості на 0,2 %. Важливим показником у цукровому виробництві є доброякісність буряків, яка виражається у відношенні сахарози до сухої маси коренів. По цьому показнику найкращі результати дав віталін, . потім бетастимулін. Доброякісність під впливом емістиму С нижча за контроль. Таким чином, у порівнянні з емістимом С передпосівна обробка бетастимуліном дає кращі результати не лише за рахунок більшого вмісту сахарози на 1 коренеплод, а й за доброякісністю. Бетастимупін збільшує вихід цукру як за рахунок маси коренів, так і їх цукристості. II. Приклади впливу термінів обробки посівів регуляторами росту на метаболізм сахарози та продуктивність. Так як накопичення сахарози в коренеплодах визначається Інтенсивністю її синтезу в листках і транспортом в запасаючі органи, перш за все визначався в дослідах вплив емістиму С та бетастимуліну на активність сахарозофосфатсинтази (СФС). В табп. 4 наведено результати по впливу термінів обробки цукрових буряків емістимом С та бетастимуліном на активність СФС, розвиток лис• тового апарату та вміст білків у листках. Обробка посівів емістимом С на початку вегетації у фазі 8-10 листків стимулювала СФС на 3767,7 %. При високій активності ферментів така активація може дати значне збільшення синтезу сахарози. Хоч маса гички не збільшувалась, спостерігалося накопичення білків і активація ферменту не «лише на 1 мг білка, а й в перерахунку на 1 г тканини. Бетастимулін не активував СФС, але пЦ його впливом більша маса гички та вміст білків у листках. У період інтенсивного цукронаколичення СФС активується як емістимом С, так і бетастимуліном. В табл. 5 наведено дані по впливу термінів обробки РР на активність сахарозосинтази в реакції розщеплення сахарози. Як видно э таблиці, на початку вегетації обробка як емістимом С, так І бетастимуліном, активації сахарозосинтази не дала. В перюд інтенсивного цукронаколичення у варіантах з емістимом С та бетастимуліном спостерігали активацію ферменту. Причому вмістим С стимулював реакцію розщеплення сахарози в рослинах, оброблених у фазі 8-10 листків, на 35-43 %, а в період інтенсивного цукронаколичення - на 33-46 %. Маса коренеплоду при цьому збільшується. Бетастимупін не активував реакцію розщеплення сахарози в коренеплодах, листя яких було оброблене у фазі 8-Ю листків. У варіантах з подвійною обробкою та у фазі інтенсивного цукронакопичення стимуляція є на 40-53 %. Маса коренеплодів також більша, ніж у контролі. Цукристість більша лише у варіанті з більш пізньою обробкою, на відміну від емістиму С. під дією якого цукристість вища у варіанті з обробкою у фазі 8-10 листків та подвійною обробкою. У період дозрівання активації СС не спостерігалось. Маса коренеплодів у цей період була найбільшою у варіанті з ранньою обробкою емістимом С, цукристість - при подвійній обробці. Бетастимулін найбільше стимулював ріст коренеплодів та цукристість при обробці посівів у фазі інтенсивного цукронакопичення. У період пізнього збирання врожаю (14.10) отримали підвищення цукристості в коренеплодах, які мали меншу масу як у контролі, так і у варіантах. Але маса коренеплодів у рослин, оброблених емістимом С та бетастимуліном, була більшою, ніж у контрольних. Причому зберігається та сама закономірність: у рослин, оброблених емістимом С у фазі 8-10 листків, найбільша маса коренеплодів, а цукристість - при 34684 подвійній обробці. Бегастимулін дав найбільшу масу коренів та цукристість при обробці у фазі інтенсивного цукронакопичення. Синтез сахарози сехароэосинтаэою РР також стимулювали, починаючи я періоду інтенсивного цукронакопичення (табл. 6). У цей період (04.08) емістим С стимулював фермент на 23-35 % в буряках» які мали подвійну обробку та були оброблені в період інтенсивного цукронакопичення. Бетв-стимупін теж активував на 21-62 % цю реакцію. У фазі дозрівання (07.09) емістим С стимулював фермент на 30-87 % в перерахунку на 1 мг білка, а на 1 г тканини - ні. Це корелює зі зниженим вмістом білків, збагачених СС. Бетастимулін активував СС у реакції синтезу сахарози на 46-56 %, як у перерахунку на 1 мг білка, так і на 1 г тканини в тих коренеплодах, листя яких було оброблено двічі. При обробці на початку та в середині вегетації активація СС в реакції синтезу сахарози (на 26-49 %) була тільки по питомій активності, що пов'язано з нижчим за контроль вмістом білків. У цей же період збільшується під впливом обробки РР І співвідношення реакції синтез/розщеплення. Якщо у контролі ця величина дорівнює 1,0, то під впливом РР вона збільшується. І хоч синтез сахарози СС в коренеплодах цукрових буряків не є вирішальним фактором у процесі цукронакопичення, таке співвідношення реакцій свідчить про те, що в кінці вегетації ростові процеси уповільнюються, І йде інтенсивніше відкладання сахарози. В табл. 7 наведено результати двох відборів: у період дозрівання - 07.09 та копання коренеплодів - 14.10. У період дозрівання під впливом емістиму С вміст у коренеплодах нецукріе зменшується тільки при його подвійній обробці, а під впливом бетастимупіну - при обробці 21.07. В період копання коренів вміст нецукрів був на рівні контролю у варіанті з обробкою емістимом С у фазі цукронакопичення. В цей же період вміст нецукрів був у 1,5 рази нижчим за контроль. Відношення сахарози до сухої маси коренів (доброякісність соку) під впливом бетастимуліну, як у період дозрівання, так І копання коренів, вище за контроль у варіанті, де обробка посівів проводилась у період інтенсивного цукронакопичення. Таким чином, вивчаючи вплив різних термінів обробки цукрових буряків РР на метаболізм се* харози та продуктивність цукрових буряків на основі однорічних польових дослідів можна зробити попередні висновки: 1. Емістим С найкраще впливає на цукрові буряки, якщо ним обробляти посіви у фазі 8-10 листків та при подвійній обробці. При цьому а період інтенсивного цукронакопичення збільшується наростання зеленої маси, вміст білків, і активується СФС в листках, забезпечуючи високий синтез сахарози. Сахароза, надходячи в коренеплоди, активує фермент СС, що приводить до утворення УДФГ • речовини, що забезпечує ріст коренеплода і тим самим приводить до розширення можливостей більш інтенсивного притоку нових порцій, сахарози Такий метаболізм сахарози - основного продукту запасання в коренеплодах, приводить до збільшення маси коренів, вмісту сахарози на суху масу та збільшення відношення сахароза/не цукри в період дозрівання, але при збиранні врожаю всетаки доля нецукрів у складі сухої маси більша^ ніж у контролі. Якщо порівнювати одно- та дворазові обробки емістимом С, то остання позитивно впливає на цукристість, доброякісність та фізіологічну зрілість. Але все ж вихід цукру трохи знижується, хоч і є більшим за контроль. 2 Бетастимуліном краще обробляти цукрові буряки у фазі інтенсивного цукронакопичення, так як збільшується маса гички, активується СФС, що також стимулює СС в реакції розщеплення сахарози і ріст коренів. Цукристість на сиру масу трохи знижується,» але в складі сухої речовини коренеплодів сахарози більше, ніж у контролі. При цьому також зменшується вміст нецукрів, що приводить до збільшення співвідношення сахароза/нецукри, підвищення доброякісності бурякової маси. Все це сприяє підвищенню показника виходу цукру з 1 коренеплода, який становить у варіанті використання бетастимуліну 145,9-158,0 г проти 112,0-124,0 г в контролі. У порівнянні з прототипом застосований спосіб вирощування підвищує врожайність, цукристість та продуктивність на 10-15 %. Таблиця 1 Вплив передпосівної обробки насіння регуляторами росту на активність сахарозосинтаэи (розщеплення сахарози) та продуктивність цукрових буряків Сахарозосинтаза, мхм фруктши/год Варіант Контроль Емістим С Бетастимулін Вітелін Ваг* коренів, г 14.07 18.08 30.09 14.07 мг білка г тканини мг білка г тканими мгб4лЕа г тканини 6.1 S JL3 1&2 1Ь5 10.4 41.9 46 100 100 100 100 18.0 2Б£ де 10.2 40.5 40 138.5 121.7 116.1 130 9,5 9.6 36.2 40.2 Ы 123.6 Ы t(4 112 16.08 30.0» iftntpwcTfcTK Ч/сир» маса 14.07 11.08 30.0* Вихід дор у і 1 кореня, 30.08.9S 283 585 13,0 14.1 19.0 111.1 463 азе 12.7 14.6 17.5 146.3 7,9 10,6 42 456 825 12,5 14.6 19.2 158.6 7.4 12,3 46 493 640 13.9 14,8 17,5 147,0 115.6 2L5 143.2 34684 Таблиця 2 Вплив передпосівної обробки насіння цукрових буряків регуляторами росту на активність сахарозосинтази (синтез сахарози) Варіант Снароэосинтам, мим фруктоэи/год 18.0» 3009 г тканини мг білка- г тканини мг білка г тканини нет мг білка Контроль 50.6 12,55 9.0 эд 48.5 9.6 11.3 43*3 10 3 4Э,0 •8.8 12.3 Бетастимупіи BttirtH * 114.2 14.07 18.08 30.09 4.0 3.1 1.85 1.2 1.5 1.35 4.0 з.э 1.75 1.2 1.2 1.30 3.9 2.9 1.3 1.2 1.0 1.5 4.2 4.0 1.6 1.1 1.25 15 108.1 112 105.3 25Л 30.М 18.1 114.3 23.0 18.08 100 Ш 7.9 ЕмкггимС 14.07 ИЛ 100 Ш 10.9 125,0 Сннтаэ/розчашмнни 16.3 1L2 100 Білок шіт тканини Таблиця З' Вплив передпосівної обробки насіння цукрових буряків регуляторами росту на активність інвертази Нейтральна Інвертаза, мкмоль/год Варіант 14.07 Кисла інвертаза, мкмоль/год 30.09 14.07 30.09 мг біпка г тканини мг білка г тканини мг білка г тканини мг білка г тканини Контроль 0,57 100 2.3 100 0.0 0,0 Емістим С 0.77 135.1 3.1 134.8 0,50 0,9 Бетастимулін 0,6В 119.3 2.6 113.0 0,83 1.1 Вітелін 0.61 107.0 2.2 95,6 1.57 2.6 ' 0,62 100 2,5 100 0.62 2,5 100 2,6 104.0 2.1 84.0 ІОО 0.68 109.7 0.47 75.8 0.0 0,0 0.0 0.0 0.0 0,0 0.0 0.0 . Таблиця 4 Вплив термінів обробки цукрових буряків регуляторами росту на активність сахароэофосфатсинтаэи та рют зелено) маси. Польовий дослід Самромфосфатсммгам. мпюль саж/пш Варіант Иаеапипцг Ыяок, иг/г ткапиин ТармАмобввбт Т«рм4н овйвбкн Т а р * * обров** 1S.M «.«•«.ОТ итМпкаІгімниии мг білка j r і MMHHW Ї1.0Т мгбома гпаиимм ІШМ 18.в«Ч21.07 21.07 1ГМ 21ЛТ 43.8 ьзз S1.1 9ШММ и (ОИТрОП) 100 и :мклимС 137.0 зМастимугіи «/.7 вал 59.0 100 . Б*тастииулІн 389 388 422 410 30.9 ал 637 910 505 41.6 44Л 42.7 548 720 «00 40.0 29,в Я* 100 275.1 КОД 13 20&5 имм (L22 (оитроль Емістим С 12 48.2 118.} 100 IS І&А 179 231.1 хл и 281 194.4 119.8 И 186.8 ТР.В ад ПА 248,8 Э89.9 349,1 і 34684 Таблиця 5 Вплив термінів обробки цукрових буряків регуляторами росту на активність сахароэосинтаэи (розщеплення сахарози) та продуктивність коренеплодів Польовий дослід Самрохмиїтм, «тюль ф р у т м А о д BaptaMT Цукристість, % «*fxrt м а м Вихіл ч у щ s 1 горем tor* Ropwwnnoal*. г Тірмім обровви 1108*31.07 Тарміи обровм not мгвкта гтн. MNnm і паи 2107 мг біта г паи 18 08* им 2107 Тярміи обробим Тарміи вбров*я 21.07 11.0» нов* 11.07 18.М 1108* НОТ 2107 21.07 «07 Н Контроль ЕмкстимС їатастимугім 224 too Ь2 102.0 132 9.7 12.8 170 вл 15,8 19.2 110 20.7 too 170 103 17.5 15.9 51.7 0408.94 (оитроль ЕмкстмиС 132 too Ш 18 100 &5 135.4 114.5 143.» юг, 7 1U 95.7 395 12.0 ЕмютимС 5*тістимулін зи 10.4 3.9 7в iU 1Э9.6 (оитроль 3.4 З.Э ІА US U 18 102 Батестимуяін 153 вв 96 133,3 325 мв 442 405 460 1В.Э 18.2 14 8 72.0 858 67.2 407 507 385 15.8 15.7 18 8 643 79.8 8Э.9 • 730 825 765 17.3 181 17.3 124 8 1в.5 141.9 1321 132.0 870 17.1 16.Э 18.2 139.4 134.5 158.0 580 640 20,0 17.7 20.0 18.2 1120 123.0 116.0 116.5 695 тво 18 5 18.8 19.2 131.3 1300 145.9 и 12J 4.1 94 3.8 8.4 ISO ' 107 07.0» М 720 ко • B1S 1410 И Конірогт 6* 11.9 ЕмктнмС і Елтастимупін 4.1 57 8,4 119 4.1 6.8 5вО 695 710 Таблиця в Вплив термінів обробки цукрових буряків регуляторами росту на активність сахароэосинтаэи (синтез сахарози). Польовий дослід Сахарамсштм, «моим* еахкпя Варіант DVIOft, M f f r n B W M I I СямтазҐроміаіілащяі Тармім а в р о б т TapvMi обрввам Термін вбробап П08 ИЛ7 1ІМ*1107 гтеайшм мгвіпм Сомтрмь а.7 Мстим С и м.» М.а * 26.1 21 ОТ 18.08 1ІН.21.0Т 21.07 4.0 і.* 33 1.» мгбЬма 18в»*«.0Т гтмнмим 18 00 итбілка 3.S 1.5' 2Д 1.0 25 24 2.7 U 2.S *.7 М 1.7 1.1 1.8 Э.0 1.0 25 1.» 2.3 U 10 1.2 г.4 2.1 2.2 1.1 1.1 1,8 гтпишмш 08.07.9t Ътптяпйт W7.0 •.4 МММ іомропь IS 100 100 ЕмістмиС ІЛ іоад ш ЬтастммуШм u JW.0 (мліють МспмС avraenwfrtH 1» 100 ІЛ 10S.2 112 1М.0 ги U іі] Ы 1147 ш lit и 100 1Э0.0 109,3 11 ш 1М.0 L3 135 Т МО ІЛ ise * 123 ги «ІЛ 1 U 1МД ИЗ 14Я8 тл ЇМ 1U8 111.2 1.Э M.08.W is 11.S вТ.4 120,2 12 в is 1M.S 140.7 5 34684 Таблиця 7 Вплив термінів обробки посівів РР на доброякісність цукрових буряків. Польовий дослід Суха мчдек*», X CtxapoM, Ч Нщуіря.Ч СіхяремЛтцлфи Сичюм*?»