Цветушность сахарной свеклы: причины возникновения и способы борьбы

Цветушная свекла всегда была и является актуальной проблемой в свекловодстве и не прощает агрономам легкомысленного отношения к себе.

В последнее время в печати появляются публикации, поверхностно освещающие причины цветушности сахарной свеклы. Авторы не делают различий между цветушностью выращиваемых гибридов и цветушностью сорной свеклы.

Мы рассмотрим причины появления истинной цветушности гибридов на фабричных посевах, ее влияние на продуктивность сахарной свеклы, а также пути снижения возможного ущерба от ее проявления. Правильное понимание природы цветушности современных гибридов позволит свекловодам выстраивать эффективную систему борьбы с сорной, или «дикой» свеклой.

Ведущие западные компании с помощью передовых научных разработок решили важнейшую селекционно-генетическую задачу — максимально снизили цветушность товарных гибридов сахарной свеклы. Так, у современных европейских гибридов сахарной свеклы цветушность в полевых условиях фактически колеблется в пределах 0-0,01% от общего количества растений. Однако даже такое ничтожное количество может создать большие проблемы, если вовремя не удалить первичные единичные цветушные растения с поля.

В некоторых публикациях приводятся данные о том, что при сильном засорении количество цветушных растений в посеве может достигать 15-20% при норме 3% по стандарту. В то же время в СТБ 1893-2008 цветушность упоминается лишь для пробы при приемке на заводе (цветушных корнеплодов должно быть не более 3% от массы пробы). Здесь речь не идет о количестве цветушных растений на единицу площади посева. На этот показатель нормативов не существует, тем более на сорную свеклу. «Дикая» свекла — это злостный многолетний сорняк, который следует уничтожать всеми способами с самого начала его появления. Естественно, при апробации плантаций сахарной свеклы следует провести учет количества цветушных растений у гибридов и дать рекомендации по их удалению.

Следует помнить, что сахарная свекла — культура двулетняя. В первый год выращиваются корнеплоды-штекленги, которые в следующем году высаживаются в поле для получения семян.

С 70-х годов прошлого столетия ведущие европейские семеноводческие компании пытаются создать гибриды сахарной свеклы, полностью устойчивые к цветушности. В этом направлении получены значительные результаты. Однако абсолютный успех пока не достигнут, так как полигенность признака и многогранность причин проявления цветушности стоят непреодолимым препятствием на этом пути.

Воздействие окружающей среды может склонить семена к цветушности двумя путями:

• либо условия среды изменяют генетический состав семян, особенно если они производятся от генетически неоднородной популяции;
• либо изменяется физиологическое состояние отдельных семян в процессе их производства и использования.

При воздействии экстремальных факторов среды молекулы нуклеопротеидных нитей (хромонем) в хромосомах эмбриона семени начинают раскручиваться ускоренно, и в дальнейшем растение сахарной свеклы переходит к однолетнему циклу развития, то есть к выходу в стрелку.

Согласно публикациям шведского генетика Н.О.Бусемарка (1978), независимо от хромосомного состава гибридов и разновидностей сахарной свеклы, обладающих хорошей устойчивостью к цветушности, при попадании в стрессовые условия изменяется физиологическое состояние семян, и эта устойчивость теряется. Такие изменения могут происходить как в местах производства семян, так и непосредственно на промышленных плантациях сахарной свеклы.

Вывод: семена любых гибридов и разновидностей сахарной свеклы, попадая в определенные условия, неизбежно проявляют цветушность. В равной степени это относится как к трансгенным формам, используемым в комплексе с гербицидом Раундап, так и к генетически немодифицированным формам, которые применяются в комплексе с ингибиторами ацетолактатсинтазы (ALS). Как первые, так и вторые основаны на применении специфических гербицидов для борьбы только с сорной растительностью, а не с цветушностью.

1. Факторы окружающей среды:

• продолжительные низкотемпературные зоны, даже в пределах одного поля (часто в низинах — 0-10 °C в течение 1-6 недель);
• долгота дня или продолжительность освещения — более 12 часов.

2. Агротехнические факторы:

• сверхранний посев: как правило, процент цветушности тем выше, чем раньше был произведен сев;
• высокие дозы некоторых гербицидов и азотных удобрений при попадании на точку роста всходов могут ускорить переход растений в однолетнюю форму.

3. Генетические и физиологические факторы: 

• нарушение генетической устойчивости к цветухе;
• нарушения в процессах синтеза протеинов и гормонов роста (гиббереллина), приводящие к однолетнему циклу развития.

4. Факторы, возникающие в процессе производства семян в южных регионах:

• случайные скрещивания с кормовой и красной свеклой, мангольдами и диким видом Beta maritime при недостаточной пространственной изоляции, которая может возникать из-за чрезмерной насыщенности Средиземноморья семеноводческими посевами, что приводит к потере устойчивости отдельных растений к цветухе;
• экстремальные климатические (погодные) условия во время созревания семян в зонах выращивания, влекущие физиологические изменения эмбриона и переход к однолетнему циклу развития.

Исходным материалом для возникновения цветушности товарных гибридов сахарной свеклы являются:

• семена самих оригинальных гибридов;
• семена гибридов от случйных скрещиваний культурной свеклы со столовой и красной свеклой, мангольдами и дикими видами, которые являются носителями генов цветушности.

На практике визуально следует выделить 2 вида цветушности гибридов:

1. Ранняя «цветуха». В фазе 8-10 пар настоящих листьев свекловичные растения дают стрелку. Большинство из них развиваются до фазы цветения и завязывания семян, которые затем в августе-сентябре созревают на семенниках. Эта цветуха считается самой опасной, так как является предшественником сорной (дикой) свеклы. Единственный и наиболее эффективный способ избавиться от ее — вручную удалять единичные растения в период от фазы стрелкования до бутонизации. Нельзя оставлять их до цветения, так как происходит переопыление и для завязывания и созревания семян будет достаточно питательных веществ вырванного корнеплода, который во влажных условиях может легко укорениться в почву боковыми корешками.

Обычно цветушное растение культурной свеклы имеет только один центральный стебель, и своевременное удаление или срезание тормозит развитие новых цветоносов, делая его безопасным.

2. Поздняя «цветуха» проявляется ближе ко второй половине вегетации (рис. 1). Эти растения практически не затеняют соседние. Их корнеплоды обычно не отличаются по весу, однако менее сахаристые. Она не засоряет поля, так как семена на позднецветущих растениях не формируются. Тратить силы на их удаление с поля не следует.

Исследованиями K. Bürcky (1986) установлено, что корнеплоды цветушной свеклы при переработке на сахарном заводе уменьшают выход сахара с гектара посева на 0,4-1,0% на каждый процент цветушности в насаждении. При этом у ранней «цветухи» потери сахара были максимальными, а у поздней — минимальными. Эти расчеты не относятся к цветушности сорной свеклы, которая может занять значительные площади и привести к потери до половины урожая.

Как правило, уничтожение цветушных растений в первый же год выращивания сахарной свеклы избавляет поля севооборота от последующего распространения сорной свеклы.

Испытания гибридов на цветушность на провокационных фонах (воздействием света, температуры и т.д.) не предоставят хозяйственнику объективной картины. Все гибриды пойдут в стрелку и будут цвести. Такие фоны обычно используются в селекционных целях для отбора устойчивых биотипов. А вот учет цветушных растений в опытах с ранними сроками сева может дать полезную информацию о пригодности гибридов по данному признаку.

Предшественником сорной свеклы является ранняя «цветуха», проявляющаяся на плантациях выращиваемых гибридов. Созревшие и осыпавшиеся с них семена могут находиться в почве без потери всхожести десятилетиями, превращаясь в многолетний злостный сорняк в посевах сахарной свеклы. Возвращаясь на поверхность почвы, яровизированные семена беспорядочно прорастают в рядках и междурядьях (рис. 2) и стопроцентно стрелкуются, образуя мощные семенники сорной свеклы (рис. 3). На них созревают семена «дикой» свеклы в огромном количестве (1-5 тыс. и более семян на одно семенное растение), засоряя поля.

Семенники сорной свеклы являются очень сильным конкурентом культурной свеклы в освоении питательных веществ и почвенной влаги. Они быстрее растут и развиваются, поэтому соседние растения сахарной свеклы сильно угнетаются, отстают в росте, корнеплоды не набирают вес и сахаристость. Это ведет к значительной потере продуктивности плантаций, а на заводе может даже парализовать переработку корнеплодов.

На полях, сильно зараженных сорной свеклой, легко распространяются специфические свекловичные вредители и болезни (ризомания, нематода и др.).

Проблемы с сорной свеклой увеличились в последние годы по причине беспечности свекловодов, которые своевременно не удаляют первичные единичные цветушные растения на своих полях. Для них психологический барьер — ехать на тракторе по полю с плотной густотой насаждений и собирать цветуху. Однако необходимо понимать: это — единственный путь надежного устранения сорной свеклы на полях.

При несоблюдении этого правила уборка свекловичным комбайном в любом случае приведет к распространению по полю семян сорной свеклы. Ни равномерное распределение ботвы, ни укладка ее в валок не вызывают гибели таких семян. В каком бы положении семена сорной свеклы не были заделаны в почву, они сохраняют всхожесть. При подготовке почвы к севу семена растаскиваются рабочими органами почвообрабатывающих машин, расширяя площади их обитания. Следовательно, устранить цветушные растения с плантаций необходимо до уборки сахарной свеклы.

Фермеры Западной Европы применяют разную стратегию борьбы с сорной свеклой в зависимости от количества ее растений и семенников на поле:

1. Менее 500 штук на 1 га:

• ручное удаление в междурядьях проростков сорной свеклы до смыкания рядков;
• если опоздали с удалением проростков, вручную выдергивают семенники сорной свеклы до достижения ими фазы бутонизации. Операцию следует успеть закончить до цветения, иначе оставленные на поле семенники переопылятся, могут укорениться и на них созреют семена.

2. От 500 до 10 тыс. штук на 1 га:

• проростки сорной свеклы в междурядьях до смыкания рядков удаляются механической мотыгой — культиватором. Эффект прополки: в междурядьях удаляются до 95% растений, в рядках — 0%, а в среднем — 70-75%. Поэтому необходимо дополнительно вручную удалить оставшиеся цветушные растения в рядках, которые хорошо различаются по габитусу.
• применение фитильных роторных аппаратов и аппаратов точечного опрыскивания глифосатсодержащим раствором (1300 г глифосата + 0,5 л моющего средства для образования пены + 100 л воды). Этим пенным раствором с помощью роторных войлочных валиков обрабатывают стебли сорной свеклы на высоте 30-80 см выше листовой поверхности культуры. Обработка проводится только в сухую погоду по сухим растениям, не позже начала цветения сорной свеклы. Валики роторного аппарата смачивают до 90% семенников, которые затем погибают. Повреждение культурной свеклы — до 15%.

3. Более 10 тыс. штук на 1 га:

• наибольшую эффективность можно достигнуть, если сочетать междурядную обработку механической мотыгой по всходам (как во втором варианте) со скашиванием и измельчением семенников в фазу бутонизации. При этом высота цветушной свеклы должна быть на 30-80 см выше листовой поверхности свеклы. Эффект после первого укоса — 80%. При необходимости после второго укоса (через 2-4 недели) захватываются еще 60% цветушной свеклы.

Если указанные мероприятия не проведены до цветения семенников сорной свеклы, этот участок целесообразно исключить из свекловичного севооборота.

Исходным материалом сорной или «дикой» свеклы служат раннецветушные растения гибридов культурной свеклы, а также гибридов от случайных скрещиваний сахарной свеклы с другими видами свеклы. Последние образуются в местах размножения коммерческих семян.

Главными причинами цветушности являются генетические или стрессовые факторы в процессе производства семян и возделывания фабричной сахарной свеклы. До тех пор, пока все гибриды и разновидности сахарной свеклы репродуцируются, неизбежно частичное нарушение биологического цикла ее развития вследствие стрессовых явлений в процессе выращивания семян и возделывания фабричной свеклы.

Заражение полей сорной свеклой способствует ухудшению фитосанитарного состояния, распространению специфических болезней и вредителей сахарной свеклы (ризомании, нематоды и т.д.).

Как правило, своевременное уничтожение единичных раннецветущих растений на плантации сахарной свеклы избавляет поля севооборота от распространения сорной свеклы. Это более эффективный и дешевый способ борьбы, нежели последующее устранение сорной свеклы с гораздо большими затратами. По значению данный прием аналогичен видовой прополке на зерновых культурах, которая проводится обычно вручную.

Очень полезные результаты можно получить, если в заводских испытаниях выявление и учет цветушных растений проводить наряду с оценкой продуктивности, при ранних сроках сева опытов.

В запущенных случаях (цветушность — 0,5% и более) следует выбрать один из предлагаемых выше способов уничтожения сорной свеклы на плантациях сахарной свеклы, либо исключить эти площади из севооборота.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2016 г., №09).