Jaká řepa je potřeba pro cukr?

V Ruské federaci je cukrová řepa jednou z hlavních průmyslových plodin, která produkuje kořenové plodiny bohaté na sacharidy, ze kterých se získává cukr. Kořeny cukrové řepy obsahují 16-20 % sacharózy. Při vysokém výnosu kořenů řepy (40-50t/ha) může být sklizeň cukru 7-8t/ha i více.

Při továrním zpracování kořenů cukrové řepy vznikají odpady – dužina a melasa, které mají velký ekonomický význam. Sušina melasy (melasy) obsahuje cukr asi 60%, BEV – asi 15%, popel – 8-9%. Melasa se používá k výrobě alkoholu, nutričních kvasnic, kyseliny mléčné a citrónové. Dužnina (lisované řepné lupínky) obsahuje: sušinu – cca 15% (včetně BEV – 10%), vlákninu – 3%, popel – 0,7%, tuk – 0,1% a hrubý protein – 1,2% . Dužnina je cenným krmivem pro skot: 100 kg suché dužiny obsahuje 80 krmiv. jednotek a ve stejném množství kyselé a čerstvé dužiny – 10 a 8 krmiv, resp. Jednotky Při výnosu řepy 30t/ha je výnos řízků 24t. Odpad z výroby řepného cukru – defekační nečistoty – se využívá jako hnojivo. Obsahuje: vápno – 40-50%, organické látky – 15%, dusík – 0,2-1,7%, fosfor – 0,2-0,8%, draslík – 0,5-0,9%.

Odpady získané při sklizni cukrové řepy (listy, vrcholky hlávek, špičky okopanin) se používají ke krmení hospodářských zvířat v čerstvé, silážované i sušené formě. Většinu odpadu tvoří listy – 35–50 % kořenové hmoty; obsahují až 20 % sušiny, z toho 2,5-3,5 % bílkovin, 0,8 % tuku a vitamíny. 100 kg vršků – 18-20 krmných jednotek.

Kořeny cukrové řepy obsahují dvakrát více sušiny než píce. Při výnosu okopaniny 30t/ha poskytuje cukrová řepa spolu s natě (15t/ha) 10500 XNUMX krmných jednotek/ha.

Zařazení cukrové řepy do osevního postupu má velký agrotechnický význam, protože pomáhá zlepšit kulturu zemědělství a výnos následných plodin díky hlubokému zpracování půdy, zavádění velkých dávek hnojiv a hubení plevelů a škůdců na jeho plodiny.

Cukrovka kořenová se objevila v 18. století jako výsledek selekce z přirozených kříženců řepy listové (mangold) a řepy krmné s nízkým obsahem cukru. Divoká řepa se vyskytuje na pobřeží Středozemního, Kaspického a Černého moře, v Zakavkazsku a Malé Asii.

Sacharózu objevil v řepě v roce 1747 Marggraf a možnost získat krystalický cukr z řepy prokázal v roce 1799 Achard. První závod na výrobu cukru z řepy byl postaven v Německu v roce 1801.

Ve světovém zemědělství zaujímá cukrová řepa významnou plochu. Její plodiny v roce 2003 činila 5,86 milionu hektarů. Největší plochy cukrové řepy se nacházejí na Ukrajině, v Rusku, Číně, Polsku a dalších zemích. V evropských zemích produkuje řepný cukr až 80 % celkové světové sklizně. Osetá plocha cukrové řepy v Ruské federaci je asi 1,3 milionu. hektarů a hrubá sklizeň okopanin je 24,5 milionu. tun Hlavní oblasti jeho pěstování se nacházejí v ekonomické oblasti Centrální černozemě, území Krasnodar a Stavropol, zóně Nečernozemské, Západní Sibiři a Dálném východě.

Cukrová řepa je vysoce výnosná plodina. Průměrný výnos okopanin ve světě je 34,3 t/ha, v zemích s vysokým zemědělským standardem (Francie, USA, Německo, Itálie a další) sklízí 50-60 t/ha. Průměrný výnos cukrové řepy v Ruské federaci je 17,8 t / ha, na území Krasnodar, Kursk a Belgorod – až 30 t / ha, v řadě farem dostávají 40-50 t / ha.

Chemické složení okopanin

Technicky vyzrálá kořenová zelenina obsahuje v průměru 75 % vody a 25 % sušiny, z toho převážnou část (17,5 %) tvoří sacharóza a 7,5 % necukr. Z celkového množství necukrů je asi 5 % nerozpustných látek (vláknina – 2,5 %, pektinové látky – 2,4 %, bílkoviny a popel – 0,1 %). Mezi rozpustné necukry patří fruktóza, glukóza (invertní cukr) a další látky bez dusíku (0,8 %); dusíkaté látky – 1,1 % a popel – 0,6 %.

V odborném slova smyslu se cukr nazývá pouze sacharóza (třtinový nebo řepný cukr – disacharid C12H22O11). Všechny ostatní sacharidy, ostatní organické a minerální látky jsou klasifikovány jako necukry. Jejich obsah se liší v závislosti na odrůdě, pěstitelské oblasti a zemědělské technologii. Nejškodlivější jsou rozpustné pektinové látky, které přecházejí do šťávy, značně komplikují její filtraci a narušují krystalizaci cukru. Dusíkaté látky, které tvoří řepnou šťávu, se dělí do dvou skupin: neškodné (bílkovinné látky) a „škodlivé“ (betain, amidy, barviva a další). Ty se při výrobě cukru nesrážejí a mění se v melasu.

Hlavními ukazateli kvality cukrové řepy je kromě cukernatosti dobrá kvalita šťávy, tzn. procento cukru v rozpuštěné sušině, dále obsah invertního cukru (obsah glukózy a fruktózy) a „škodlivého“ (nebílkovinného) dusíku. Rozložení cukru v kořeni řepy je nerovnoměrné: nejvíce ve střední části (krku), nejméně v hlavě a samém spodku (ocásku) kořene.

Řepný rod Beta z čeledi Chenopodiaceae je zastoupen jednoletými, dvouletými a víceletými druhy. Historicky vznikl ve středomořské floristické oblasti.

Řepa obecná (Beta vulgaris) zahrnuje několik poddruhů, včetně ssp. Vulgaris je polymorfní poddruh, který spojuje všechny pěstované dvouleté a jednoleté formy řepy. Tento poddruh se zase dělí na odrůdy: cukrová řepa (v. Saccharifera), stolní řepa (v. Esculenta), krmná řepa (v. Crassa) a řepa listová neboli mangold (v. Cicla).

Kultivovaná cukrová řepa je hybridní organismus získaný spontánním křížením listových a kořenových forem řepy a vylepšený dlouhodobou selekcí.

V prvním roce života tvoří cukrová řepa zahuštěnou okopaninu s růžicí mnoha (50-90) bazálních řapíkatých listů, jejichž povrch na jedné rostlině dosahuje 3000 cm².

Kořeny dospělé rostliny v prvním roce života mají dlouhé kořenové vlásky (až 3 mm), sahají do hloubky 3 m a rozšiřují se do stran o 60 cm.

Ve fázi „vidlice“ (sazenice s kotyledony před vytvořením pravých listů) proniká primární kořen cukrové řepy do hloubky 12-15 cm a v době, kdy se objeví první pár pravých listů – až 30 cm . Od této doby začíná hlavní kořen houstnout v důsledku dělení buněk pericyklu a parenchymu primárního floému. Primární kořenová kůra ve fázi tří párů listů praská a opadá (línání kořenů) a je nahrazena sekundární kůrou obklopenou vrstvou korkového pletiva. Následně, spolu s nárůstem počtu listů, dochází k zahušťování a růstu hlavního kořene – tvorbě kořenové plodiny.

Kořenová plodina vzniká činností několika (až 12) postupně nahrazujících kambiální prstence vaskulárně vláknitých svazků. Mezi těmito prstenci roste tkáň parenchymu, v jehož buňkách je uložena převážná část cukru.

S vysokou úrovní agrotechniky se u řepy silněji rozvíjí parenchymatické pletivo, což vede k tvorbě větších a těžších okopanin (hmotnost 300-500g i více). Kořenová plodina dospělé cukrovky je kuželovitého tvaru, ve střední části válcovitá, poněkud žebrovaná, bez větví, s nedostatečně vyvinutou hlavou, boční kořeny jsou umístěny ve dvou řadách. Barva je bílá, dužina hustá.

Struktura okopaniny se dělí na: hlavu (zkrácený stonek – epikotyl), která nese listy a poupata; krk (subkotyl – hypokotyl), na kterém nejsou žádné listy a kořeny; samotný kořen (kuželovitá část okopaniny), na jehož povrchu se tvoří postranní kořeny.

Vlastnosti růstu a vývoje

Fáze růstu a vývoje cukrové řepy v prvním roce života:

1. Klíčení semen

4. 2-3 páry listů

6. Uzavírání listů v řadách

7. Zavírání listů mezi řadami

8. Nástup technické zralosti

Když semena vyklíčí, začne nejprve růst zárodečný kořen a podděložní rostlina. Když se vynoří na povrch, dvě děložní lístky zezelenají a plní funkci listů (fáze „vidliček“). 6-8 dní po vyklíčení se vytvoří 1 pár pravých listů a následně 2-3 páry. V této fázi organogeneze dochází ke změně anatomických struktur neboli línání kořenů. Následně se listy jeden po druhém rozvinou. Zpočátku se objevují každé 2-3 dny a uprostřed vegetačního období – každé 1-2 dny. Na konci vegetačního období se vzhled listů zpomaluje. V prvním roce života rostliny řepy vytvářejí 60-90 listů, které zůstávají aktivní po dobu 60-70 dnů. Listy střední vrstvy (od 10 do 25) jsou nejproduktivnější. Doba aktivní aktivity každého listu je asi 25 dní. V době sklizně se čistá produktivita fotosyntézy snižuje a množství listů klesá. Optimální listová plocha na 1 hektar řepné plantáže je 40-50 tis. m².

V prvním roce života cukrové řepy (podle I.A. Stebuta a D.I. Pryanishnikova) lze rozlišit tři období. V prvním období rostliny energicky tvoří listy a kořenové systémy, růst okopanin v tloušťce zaostává za růstem listů (květen-červen). Ve druhém období je pozorován zvýšený růst kořenů a listů (červenec-srpen). Třetí období je charakteristické sníženým růstem listů a intenzivní akumulací sušiny (září-říjen).

V prvním roce života se na hlavičce okopaniny v paždí každého listu tvoří spící pupeny, jejichž vývoj vyžaduje nízké teploty – 0-8°C. Apikální pupeny vytvořené na podzim se vyvíjejí za příznivějších podmínek. Kvalitativní změny pro přechod na kvetení a plodování v pupenech končí na podzim nebo na jaře příštího roku, po výsadbě kořenových plodin se tvoří stopky, na kterých se tvoří květy a semena. Někdy některé rostliny cukrové řepy vykazují odchylky od normálního dvouletého vývojového cyklu – od výsevu semen po sklizeň semen. V tomto případě u některých rostlin dochází v prvním roce života k úplnému cyklu vývoje spících pupenů a tvorbě kvetoucích výhonků; tento jev se nazývá kvetení. Důvodem kvetení je brzký výsev v chladném, dlouhém jaru a dlouhém denním světle. Kvetoucí okopaniny mají nízký obsah cukru a jsou hrubé, při skladování jsou náchylnější k hnilobě.

Některé okopaniny vysazené ve druhém roce pro semenné účely naopak nevytvářejí kvetoucí výhony a tvoří nadále pouze růžici listů. Takové rostliny se nazývají „tvrdohlavé“. Objevují se vlivem zvýšených teplot při časné sklizni, v důsledku podzimního a jarního sušení matečných okopanin a zvýšených teplot při skladování. „Tvrdohlaví“ začínají přinášet ovoce ve třetím roce. Přítomnost „tvrdohlavých“ mezi pěstiteli semen výrazně snižuje výnos osiva.

Cukrová řepa se dělí na botanickou, biologickou a technickou zralost.

Botanická zralost nastává, když semena dozrávají. Při normálním růstu a vývoji rostlin k tomu obvykle dochází na konci druhého roku života.

Biologická zralost cukrové řepy v prvním roce života je spojena s útlumem životních procesů rostliny ke konci vegetačního období. K tomu dochází v důsledku změn podmínek prostředí: nižší teploty, kratší doba denního světla, snížená intenzita PAR atd. Biologická zralost se vyznačuje odumíráním starých listů, pomalým nárůstem hmoty okopanin a hromaděním cukru v nich, zvýšením dobré kvality šťávy a snížením obsahu vody a popela v okopaninách. .

Technická zralost cukrové řepy se vyznačuje největší hmotností okopaniny a maximální cukernatostí při minimálním průměrném denním nárůstu hmoty a cukernatosti okopaniny. V době technické zralosti se poměr kořenové hmoty k hmotě listů zvyšuje na 3:1. Před jejím nástupem se řádky řepy otevírají, listy světle zelené, částečně žloutnou a odumírají.

Délka vegetační doby řepy v prvním roce života je 150-170 dní v závislosti na podmínkách pěstování.

Pro získání semen řepy se okopaniny vypěstované v prvním roce života vykopou, přes zimu uskladní a na jaře zasadí do země. Z klíčících pupenů hlávky se vyvíjejí listnaté žebrované kvetoucí výhony, dosahující výšky 1-1,5m.

Květenstvím je klasnatý hrozen. Květy se tvoří v horní části stopek, v paždí listenů, ve skupinách po 3-4 a více u vícesemenných odrůd nebo jednotlivě u jednosemenných odrůd (hybridů).

Květy jsou oboupohlavné, pětičetné. Opylení je cizosprašné větrem (anemofilní) a částečně hmyzem. Plodem je ořech.

U některých biotypů řepy je při normálním vývoji samičích orgánů pozorována nevyvinutost samčích orgánů (prašníky neobsahují pyl). V tomto případě rostliny vykazují cytoplazmatickou sterilitu (CMS). Tato vlastnost se využívá při šlechtitelské práci k získání vysoce produktivních hybridů.

Plody při zrání žloutnou a u vícesemenné řepy srůstají výmladky (glomeruly) skládající se z 2-6 oříšků a u jednosemenné řepy tvoří glomerulus jeden oříšek. Hmotnost 1000 plodů řepy vícesemenné je 20-50g, řepy jednosemenné 20g. Semeno ležící v plodu má hnědou lesklou skořápku a tvoří 25-30 % hmoty glomerulu. Semeno se skládá ze skořápky a embrya, které má dva děložní lístky, pupen mezi nimi, podděložní, zárodečný kořen a perisperm se zásobami živin.

Délka vegetačního období cukrové řepy, druhý rok života, je 100-130 dní.