آخارد چغندر قند کارخانه قند انگلیس
ایران 1273 کهریزک تا 1310 وارد کنندگان خوزستان درصد قند
مارگراف1782-1709 داروخانه سلطنتی- گیاهان قند
چغندرقند نام علمی Beta Vulgaris نام انگلیسی Suger Beet والد اصلی B.Maritima
عملکرد غده
1- پتانسیل بیش از 30 تن
2- عملکرد بیش از 40 تن مطلوب و یا عملکرد بیش از 6 تن قند
تفاوت گیاهان اهلی و وحشی چغندرقند
1- برگهای مستقیم
2 راندمان فتوسنتزی
3- ریشه های مستقیم غده ای توسعه یافته
22 درصد قند و ریشه عمیق و منشعب —– جد
تیپ علوفه ای —- درصد قند کم و عملکرد بالا —– بیشتر غده در بیرون خاک
1- کروی تمام غده
2- غلطکی یا استوانه ای بیش از نصف
3- دوکی 2/3 غده بیرون از خاک
اول رشد برگ ها بعد از سه ماهگی ریشه زیاد
هشت روز 20 سانتی متر
6 تا 8 برگی 200 سانتی متر
دوایر چغندر قند 8 حداکثر 12
علوفه ای 3 تا 5 عدد
برگ به فرم طبقه ای با زوایای متفاوت نور
شاخص سطح برگ بالا 4 تا 9
دوام سطح برگ بالا
کوتین برگ تبخیر
میکروارگانیسمها
نور + دی اکسید کربن + 18 تا 20 درجه 10 گرم در روز هیدرات کربن
ترکیبات ریشه 70-75% آب 26-20% ماده خشک 10-20 ساکاروز مابقی
گلوکز- فرکتوز – رافیتوز مواد الی ومعدنی
ایجاد ملاس
هرکیلو ناخالصی موجب اتلاف
1.5 کیلو شکر بصورت ملاس
30تن ریشه 4-5 تن قند 5/1تن ملاس 15 تن تفاله
20-25 تن برگ سبزو طوقه
مهمترین کشورهای تولید کننده آفریقایی الجزایر، تونس، مراکش
مهمترین کشورهای تولید کننده آسیایی
ایران ترکیه ، ژاپن ، کره، هند
مهمترین کشورهای تولید کننده
درجه اول اروپایی
آلمان، اتریش، اسپانیا، انگلستان، بلژیک، بلغارستان، پرتغال، دانمارک، روسیه، رومانی، سوئد، سوئیس، فرانسه،
40% قند دنیا از چغندر قند و60% بقیه از نیشکر
در مقیاس جهانی عملکرد شکر برداشت شده
چغندرقند = نیشکر؟
هزینه تولید
گیاهشناسی chenopodiacae
دو ساله دو لپه بدون گلبرگ میوه فندقه
سال اول تولید قند و سال دوم تولید بذر
طو ل دوره رشد 6 – 9 ماه
فاقد ساقه مجموعه ای از برگهای بزرگ عمودی وافقی
جوان
مسن
ریشه
افزایش قطر ریشه ناشی از فعالیت لایه زاها است.
داخلی ترین لایه زا بین آوند آبکش اولیه تولید می شود.
سایر لایه زاها از طرف داخل به بیرون تشکیل می شوند.
اولین لایه زاها دوهفته بعد ازسبزشدن کامل می شوند و تولید حلقه ها به سرعت ادامه می یابد و در شش هفته بعد از سبز شدن وقتی بوته 12-13 برگ تولید کرده است شش حلقه مشهود است دراین زمان ریشه 1-1.5 سانتی متر قطرداردو تا هفته هشتم دو حلقه دیگر تولید می شود اما پس از آن تشکیل حلقه آهسته می شود.
حداکثر تعداد حلقه ها در زمان برداشت 12-15 عدد است.
درگسترش ریشه فقط حدود نیمی از لایه زاها نقش دارد
بیشترین توسعه ناشی از حلقه های 1و2 است حلقه های 3-8 تدریجا فعالیت کمتری نشان می دهند.
حلقه های 1-6 حدود 75% ریشه ذخیره ای را تشکیل می دهند
حلقه های 9 و بالاتر تقریبا تاثیری در گسترش ریشه ندارد
طول ریشه 20-50سانتی متر تحت تاثیر محیط عملیات زراعی و تیپ های مختلف
محل ذخیره قند سلولهای پارانشیمی بخصوص اطراف آوندها
نفوذ ریشه ها تا عمق 2 متر
تجمع قند :
بیشترین مقداردربیشترین قطر کمترین مقدار در طوقه و گردن
طوقه : برگها از آن منشاء میگیرند- 4-5%وزن کل گیاه
غده
1- Epicotyl طوقه بیرون از خاک جوانه های برگ 20 تا 30 درصد درصد قند کمتر قطع ازت – اسید آمینه –قند اینورت
2- Hypocotyl گردن برگ آخر تا ریشه جنبی زیر خاک
3- غده دو شیار کم و بیش عمیق و متقابل ریشه جانبی 40 تا 50 سانتی متر جذب آب و عناصر
4- انتهای ریشه —- 1 سانتی متر —— جذب 200 سانتی متر
سیتولوژی
قطر سلول 40 میکرون 16 میلیون در یک سانتی متر مکعب
سلول پروتوپلاست سیتوپلاسم یا پلاسما
2 دیواره د اخلی و خارجی تونوپلاست و پلاسمالما
دیواره هسته
در صنعت قند خرد کردن و پاره کردن سیتوپلاسما (رنده و تولید خلال ) + حرارت بالا در کوتاه مدت مرگ سلول پلاسمولیز کردن حل شدن دیواره تونوپلاست و پلاسمالما
زراعت
عوامل مهم آب و هوا
خاک فیزیکی
شیمیایی فعالیت بیولوژیکی
خاک عمیق و هوموسی آب زیرزمینی
به جز شن خالص باتلاقی و سنگین و سرد
خاک شنی 1200 گرم با 21.5 درصد قند
مزیت گرم شدن در بهار سریعتر
سله
عیب سطح خاک خشک
شسته شدن عناصر ازت و پتاس
ریشه منشعب
1- طبقات غیر قابل نفوذ خاک مواد خارجی بین انشعابات
2- کمی عمق خاک زراعی شن های درشت – فشردگی خاک – آب تحت ارضی – آب گرفتگی موضعی
3- کود های آلی – حیوانی – بقایای گیاهی
4- آلودگی مزرعه به نماتد چغندر قند
5- عملیات شخم شخم در زمان نامناسب – طبقه خشک – هارد پن – ماشین آلات سنگین
6- پاره شدن انتهای ریشه اصلی در موقع تنک کردن – مخصوصا در تنک با تاخیر
7- نشا کاری برای واکاری – نشای گلدان پلاستیکی
PH = 7/2 قلیایی کمبود بور برگ های جوان وسط گیاه سیاه برگ پیر شکننده با شکاف – غده – لکه سبز تیره
اسیدی فسفر ترکیب با آهن و آلومینیوم فسفات آهن و آلومینیوم
آماده کردن زمین
تناوب 4-6 سال———— شخم عمیق در پاییز
دیسک— لولر—– در بهار
کود حیوانی در پاییز
در زمین های سرد و رسی کود حیوانی نباید در عمق قرار بگیرد .———هوا نمی رسد ——نمی پوسد ——-ریشه منشعب ——-
در شخم
1- عمق شخم و خاک زراعی
2- شخم عمیق یک ماه قبل از کاشت ——–بعلت نشست خاک تا ریشه های مویین پاره نشود .
3-فشردگی خاک —–تراکتورهای سنگین
مراحل رویشی
بولتینگ در سال اول —– مراحل رشد
A —-جذب آب – آماس
ظهور ریشه اولیه
برگ های اولیه به سمت خاک
B – — B1 —- دو برگی
B2 —–چهار تا دوازده برگی
C ———رشد اصلی
دوره رشد مقدماتی —- 12 برگ مناسب تا 20 —-شروع حجیم شدن از برگ 8- 7
–عمر برگ 5-10 هفته —–2-4 عدد در هفته
افزایش درجه حرارت —- افزایش تولید برگ و کاهش طول عمر
ازت زیاد —- افزایش برگ و افزایش عمر
حداکثر برگ = یکماه زودتر از حداکثر محصول کل گیاه (ماده خشک)
پتاسیم اوایل بیشتر و بعض کم می شود تقریبا مثل نیتروژن
ماده خشک —– اول مناطق معتدله —- تا 20 تن در هکتار
محصول غده —- 30 تا 60 تن —-4 تا 8 تن قند خالص
جذب دی اکسید کربن = 24 تا 28 میلی گرم در دسیمتر مربع
= 30 گرم ماده خشک در متر مربع در روز
بعلت حرکت قند برخلاف گرادیان غلظت — اکسین و سیتوکسین —- 2/3 —- غده —– و 10 درصد —–تنفس
مواد
1- غیر محلول —- 3 تا 5 درصد
2- مواد محلول —- 18 درصد حتی 25 درصد —–80 درصد آن ساکارز
الف- ساکارز
ب- قند اینورت — گلوگز و فروکتوز —- پس از برداشت ( گرما) —- در طوقه زیاد —- عفونی — 1 درصد
ج – قند رافینوز —- اوایل زیاد ولی کم می شود —– 0/2 درصد —- در سیلو زیاد می شود —– در ملاس 2 درصد
د – اسید های آلی — اسید سیتریک و اسید اگزالیک باعث افزایش
افزایش ملاس می شود .
ه – ساپونین — کف —- گلیکوزید محلول در آب
و- ترکیبات ازت دار — آمینواسید ها — هر واحد 25 الی 30 واحد (گلوتامین ، اسپارژین) —- مانع
آمین ها —-بتایین —- ملاس
ز- مواد معدنی —- مانع تبلور
پتاسیم و سدیم —- هر واحد 5 واحد ساکارز —– مانع
وزن تک غده رابطه معکوس با درصد قند
وزن تک غده = مواد معدنی و نیتروژن مضره بیش از 1800 گرم .
تولید برگ — دمای بین 13 تا 30
دمای بالا
1- پیری برگ
2- شکل برگ الف) رشد طولی ب) رنگ سبز روشن
دما — تولید غده —- 20 روز و 14 شب
پس از برداشت —-حداکثر منهای پنج —- یخ زدن شیره — کارخانه
سیلو —- تنفس —- کاهش درصد قند
حدود 18 درصد محلول —- 80% ساکارز —– 75 تا 90 درصد قابل استخراج ازت مضره تابع تراکم و نیتروژن
ساقه رفتن —- طول روز + حرارت پایین —- مریستم مرکزی —- 8 تا 4 درجه
اقلام اصلاح شده —- مقاوم به ساقه دهی —- کشت زودتر در بهار —– طولانی شدن دوره رشد —– عملکرد
ازت — تشکیل امینو اسید — نیاز به انرژی و گلوگز دارد — درصد قند
نیاز به نیتروژن در اواخر کم
رطوبت هم کم —- بارندگی زیاد در اواخر دوره — کاهش درصد قند
رطوبت زیاد در انتها + هوای سرد —- کاهش فتوسنتز و جذب زیاد نیتروژن
گرمای زیاد آخر فصل —- افزایش نیتروژن —- کاهش تشکیل آمینواسید ها از نیتروژن
تاریخ کاشت —- 6 درجه —- فصل رشد و هوای خنک
در تراکم مربعی —- ملاس کمتر و عملکرد بالاتر
کود — آوردن و پخش کردن مواد معدنی یا آلی در زمین
تغذیه —- تحویل مواد غذایی به گیاه و جذب توسط ریشه
خاک های رسی عناصر باردار مثبت را تثبیت می کنند — شمال —- اسیدی
رطوبت خاک مهم است —- نوع و فاصله آبیاری — عمق وجود عناصر
عناصر و دوره رشد
1- رشد برگ —- نیتروژن و فسفر و پتاسیم — رشد اولیه بهتر
2- ذخیره قند —- نیتروژن خیر و پتاسیم مهمتر
برداشت — ارزش تکنولوژی — برگ ها سبز مایل به زرد —- نسبت برگ به غده 0/8 به 1
برگها
خروج از طوقه
سبزروشن تا تیره
برگهای جوان داخل وپیرها در بیرون
برگهای پیر بتدریج ریزش می کنند
حدود نیمی از برگها ریزش با مدیریت آن راکاهش
ساقه
تابعی از سرما و روزهای بلند
درسال دوم تشکیل می شود
گاهی در سال اول Bolting
روی هر ساقه 2-3 عدد
ارتفاع تا 5/1متر
گلها
خود عقیم
دگرگشن
در دستجات 2-7 عددی
پوشش گلهای واقع در یک مجموعه پس از باروری بهم جوش می خورند وتشکیل یک توپ بذری بنام بذر پلی ژرم را میدهد
منو ژرم از طریق اصلاح
تیپهای مختلف
تیپ E پر محصول 900گرم دیررس210-250روز 14-15%قند مناطق قابل توصیه؟
تیپ N یا معمولی متوسط رس 180-210روز 16% قند مناطق قابل توصیه؟
تیپ Z پرقند 600گرم 150-180 روز 17-18%قند
تیپ ZZ خیلی پرقند ماده خشک بیشتر جهت اصلاح مقاوم به شرایط نامساعد مناطق قابل توصیه؟
تیپ RC تلاقی بین Z & N
تجمع قند درریشه
کاهش نسبت تنفس به فتوسنتز. قبل از LAI=4 رشدبرگ بیشتر از رشد غده
آهسته و کند شدن رشد برگها و ریشه در انتهای دوره رشد
تعادل بین فتوسنتز و تنفس
افزایش فتوسنتز در روزهای بلند
کند شدن تنفس طی شبهای خنک. درکشتهای بهاره درپاییز حادث می شود و در کشتهای پاییزه در اوایل بهار قبل از گرم شدن هوا
عوامل تحریک کننده تجمع قند
رطوبت کافی ازت کافی مواد غذایی کافی
روزهای گرم و بلند در ابتدا و اواسط دوره رشد
افزایش LAI و LAD در اوایل دوره رشد و کاهش آنها در اواخر دوره رشد
عوامل محدودکننده تجمع قند
تحریک رشد رویشی در اواخر دوره رشد از طریق :
1- کود ازته دیر هنگام
2- رطوبت بالای خاک در اواخر دوره رشد
اکولوژی چغندرقند
سازگاری وسیعی به شرایط محیطی متنوع
مقاوم به سرما و گرما
متحمل به خشکی و شوری کاشت در حاصلخیزترین خاک
مخصوص مناطق معتدله
درجه حرارت
جوانه زنی Min=3 Opt=8-10
کشت زودتر استفاده بهتر از نور خورشید ازطریق بسته شدن زودتر کانوپی ولی
خطر درصد بالای بولتینگ
درخراسان کاشت در 20 اسفند احتمال ریسک قابل پذیرش بولتینگ را در یک سال از هر ده سال به همراه دارد.
رشد رویشی Opt=20-24 Max=35
سرما در اوایل رشد نامناسب متوقف شدن رشد ریشه
درجه حرارت کمتر انتقال قند بیشتر
در کشت پاییزه حرارت بیشتر از 20 در بهار عامل محدود کننده تجمع قند بدلیل تنفس زیاد
درجه حرارت
افزایش حرارت کمی بیش از 3 درجه موجب افزایش شدید جوانه زنی می شود
مرحله رشد اصلی
قبل از پوشش کامل ردیفهای کاشت
آخرین عملیات زراعی
پوشش کامل زمین تا شروع کاهش برگ
قبل از برداشت
کاهش تعداد و محصول برگ
رسیدگی تکنولوژیکی حداکثر تجمع قند و عملکرد قند
رسیدگی فیزیولوژیکی تولید بذر
سیستم های کاشت
کلاسیک بهاره بدون آبیاری بهترین نوع
عملکرد بالا
حداکثر درصد قند
کلاسیک بهاره با آبیاری در مناطق گرم و خشک
اشتباه ترین نوع
مصرف آب خیلی زیادm^324000=2*12000
کلاسیک زمستانه درمناطق گرمسیری
عملکرد بالا
ولی درصد قند پایین
مصرف آب m^313000=2*6500
اردیبهشت
آبان
شهریور
اردیبهشت
خاک
خاک مناسب
حاصلخیز
زهکشی خوب
عمیق و قابل نفوذ
ساختمان خوب
بافت متوسط
خنثی تا کمی قلیایی
خاک نامناسب
کم عمق
شنی
سفره آب بالا
بدون زهکش و سنگین
فشرده و سفت و سنگی
ریشه منشعب
کاهش درصد قند
تهیه زمین
شخم عمیق30سانتیمتر عمق کمتر کاهش درصد قند افزایش گردن
زیرشکن هر 3-4 سال یکبار
عاری از علف هرز
خاک سطحی متراکم
شخم در زمان گاو رو بودن
شخم پاییزه پوسیدن بقایا
اگریونجه اواخر خرداد شخم
حداقل یکماه قبل از اولین بارندگی پاییزه
در حداکثر رشد رویشی
اگردیر شد ازرانداب یا 2-4-D
مواد غذایی مورد نیازچغندرقند
بستگی به :
مقدار آب
حاصلخیزی
عملیات زراعی
عمق خاک
شرایط جوی
جنس خاک
تیپ مورد کاشت
کود دامی و کود سبز 20-30 تن درهکتار
مزایا
بهبود ساختمان
افزایش حاصلخیزی
مواد آلی
گرم کرد ن دربهار
تاثیرازت زیاد برچغندرقند
افزایش رشد رویشی
افزایش ازت مضره موجب
کاهش درصد قند یا عیار؟
کاهش قند قابل استحصال
جلوگیری از کریستاله شدن قند ازطریق
محلول درملاس(قند انورت)
افزایش ناخالصیها بخصوص
سدیم
پتاسیم
اسیدهای آمینه
پیش بینی مقدار کود مورد نیاز بر اثر تجزیه خاک
220-1.7*N mineral=N optimum
فسفر 100-180 کیلو گرم در هکتارp2o5
تاثیر کمی بر درصد قند دارد ولی افزایش رشد ریشه وغده
پتاسیم:
100-200 کیلو گرم در هکتار موجب:
محدود کردن جذب ازت
بهبود تجمع قند
افزایش رشد ریشه
مصرف زیاد جلوگیری از کریستاله شدن
سایر عناصر غذایی
سدیم
افزایش عملکرد
در 130 روز پس از کاشت
70%ازت
75%فسفر
80%پتاسیم
100کلسیم
جذب می شود
هر 1 مولکول سدیم و پتاسیم اضافی از کریستاله شدن 15-20 مولکول قند جلوگیری می کند
هر 1 مولکول ازت اضافی از کریستاله شدن 3-5 مولکول قند جلوگیری می کند
تاثیر کدامیک بر عدم کریستاله شدن قند بیشتر است؟
تراکم بوته
80 -100 هزار بوته در هکتار
فاصله ردیفهای کاشت 50-55 سانتیمتر اگر بتوان کاهش داد بهتر است
نیازآبی
زمان کاشت دو بارآبیاری پشت سرهم 5-6 روز یکبار
خرداد و تیر و مرداد نیاز آبی خیلی زیاد 7-8 روز یکبار
اوایل بهار و بعد از مرداد 10-15 روز یکبار
آخرین آبیاری 4-6 هفته قبل از برداشت
تناوب
گیاهان وجینی درجه 1 مشخصات:
حاصلخیر کننده بدلیل نیاز غذایی زیاد
ریشه های عمیق خارج کردن مواد غذایی از اعماق
نیاز به وجین خیلی زیاد زمین بعد از آن عاری از علف
ساختمان خاک بعد از آن خوب بدلیل ریشه های عمیق
پول ساز ترین گیاه درمنطقه