Cukrinių runkelių šakniavaisių kokybė priklauso nuo veislės genetinių savybių ir oro sąlygų per vegetaciją. Pasirinkus tinkamą cukrinių runkelių veislę, galima užauginti daug ir kokybiškos cukraus žaliavos.

Cukrinių runkelių veislių įvairovė svarbi siekiant patenkinti didėjantį cukraus poreikį, kuris susijęs su gyventojų skaičiaus augimu ir aukštesniu gyvenimo lygiu, taip pat sprendžiant cukraus gamybos iššūkius, kylančius dėl klimato kaitos. Žinodami šias priežastis mokslininkai telkia jėgas ir kuria naujas cukrinių runkelių veisles. Pasirinkus tinkamą, galima užauginti didelį kiekį aukštos kokybės cukraus žaliavos.

Cukrinių runkelių šakniavaisių derliui ir kokybei įtakos turi agrotechninės priemonės, vyraujančios meteorologinės sąlygos per augalų vegetaciją ir veislės genetinės savybės. Cukringumas yra vienas pagrindinių rodiklių, apibūdinančių cukrinių runkelių kokybę. Tačiau šakniavaisių kokybei įtakos turi ir necukrinės medžiagos: alfa-amino azotas, kalis ir natris. Jos gali turėti neigiamą poveikį šakniavaisių kokybei, nes perdirbant pereina į melasą ir taip trukdo kristalinio cukraus ekstrakcijai, tad sunku pagaminti aukštos kokybės produkciją.

Pagrindiniai šakniavaisių kokybės rodikliai

Alfa-amino azotas. Cukriniai runkeliai yra jautrūs azoto trūkumui ir jo pertekliui. Azotas yra viena labiausiai cukrinių runkelių augimą skatinančių maisto medžiagų, kuri padidina šakniavaisių biomasę ir derlingumą.

Naudojant azoto trąšas ir viršijant optimalų kiekį, pradeda kauptis alfa-amino azoto junginiai. Perteklinis azoto kiekis cukrinių runkelių auginimo pabaigoje turi didžiausią įtaką šio necukrinio junginio kaupimuisi ir sumažina sacharozės koncentraciją. Moksliniais tyrimais įrodyta, kad perteklinis azotas padidina ne tik alfa-amino azoto, bet ir kitų (pvz., K ir Na) necukrinių junginių koncentraciją cukrinių runkelių šakniavaisiuose.

Mokslininkai nustatė, kad alfa-amino azoto kiekiai padidėja, kai pasėlis yra retas, gausiai tręšiamas ar vyrauja itin karšti orai. Tyrinėdami cukrinių runkelių kokybę, mokslininkai išsiaiškino, kad alfa-amino azoto kiekiui įtakos turi įvairūs veiksniai. Pavyzdžiui, ilgalaikis tręšimas organinėmis trąšomis, dėl kurių alfa-amino azoto kiekis gali padidėti iki 2,8 mg 100 g^-1. Gausus vienkartinis organinių trąšų naudojimas alfa-amino azoto kiekį gali padidinti iki 8,5 mg 100 g-1. Didesnė azoto trąšų norma nei optimali (> N₁₂₀) – iki 1,4 mg 100 g^-1. Dėl dirvos struktūros, reto pasėlio, lapų ligų ir veislės alfa-amino azoto kiekis šakniavaisiuose gali padidėti iki 2,8 mg 100 g^-1.

Kalis. Pastovių junginių šakniavaisiuose jis nesudaro, bet tinkamas kalio kiekis cukriniuose runkeliuose užtikrina aukštą jų kokybę ir yra reikalingas kaip sveiko augalo augimo veiksnys, nes kalis dalyvauja įvairiuose biologiniuose procesuose.

Normali kalio koncentracija šakniavaisiuose didina jų cukringumą. Kalis taip pat padidina druskų koncentraciją cukrinių runkelių vakuolių sultyse, taip prisidėdamas prie augalo atsparumo nepalankioms aplinkos sąlygoms.

Kalio kiekis cukriniuose runkeliuose priklauso nuo veislės savybių, tręšimo ir klimato sąlygų. Produktyvesnės veislės šakniavaisiuose kalio sukaupia daugiau. Tręšiant cukrinius runkelius tik mineralinėmis trąšomis, kalio daugiau susikaupia lapuose negu šakniavaisiuose. Cukriniams runkeliams kalio reikia per visą vegetaciją, o ypač antroje vegetacijos pusėje, intensyvaus cukraus kaupimo tarpsniu. Tačiau kalio perteklius vegetacijos pabaigoje lėtina cukraus kaupimąsi šakniavaisiuose, blogina cukrinių runkelių sulčių kokybę, nes sutrikdo išspaustų sulčių kristalizavimosi kiekį ir taip mažina cukraus išeigą.

Natris. Šis junginys, kaip ir kalis, yra svarbus normaliam augalų vystymuisi. Natris cukriniuose runkeliuose iki 30 proc. gali pakeisti kalio poreikį. Natrio junginiai didina šakniavaisių biologinį derlių ir cukringumą. Natris skatina biomasės augimą, padeda mažinti stresinių augimo sąlygų įtaką cukriniams runkeliams. Tirpiosios necukrinės medžiagos padidina melasos kiekį. Mokslininkų teigimu, natrio junginiai, susikaupę šakniavaisiuose, pasunkina balto cukraus kristalizaciją ir taip mažina cukraus išeigą.

Cukrinių runkelių šaknyse esantis natris ir kalis yra bene pagrindiniai necukriniai junginiai, dėl kurių mažėja sacharozės kiekis. Mokslininkai teigia, kad natrio ir kalio kiekiams cukrinių runkelių šakniavaisiuose daugiausia įtakos turi auginimo vieta, metai, ne tik tręšimas natrio ar kalio turinčiomis trąšomis.

Pageidautina, kad cukrinių runkelių šakniavaisiuose būtų kuo mažiau necukrinių junginių kalio ir natrio, nes šie elementai, taip pat kaip alfa-amino azotas, sumažina kristalinio cukraus ekstrahavimo išeigą. Tačiau tinkamai panaudoti kalį ir natrį yra paprasčiau nei alfa-amino azotą. Norint pasiekti optimalų derliaus našumą, reikia užtikrinti aprūpinimą abiem (kalio ir natrio) elementais.

Cukrinių runkelių veislių tyrimai

Valstybinės augalininkystės tarnybos Kauno augalų veislių tyrimo skyriuje (Kauno AVTS) (Muniškių k., Kauno r.) ir Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Rumokų bandymų stotyje (Klausučių k., Vilkaviškio r.) 2019–2021 m. atlikti du lauko eksperimentai. Siekta ištirti ir palyginti necukrinių (alfa-amino azoto, kalio, natrio) ir cukrinių medžiagų kiekius cukrinių runkelių šakniavaisiuose. Šakniavaisių cukringumas, alfa-amino azoto, kalio ir natrio kiekiai buvo tirti „Nordic Sugar Kėdainiai“ agrocentro laboratorijoje. Eksperimentai vykdyti su Lavenda KWS, Badger, Stingray ir Selma KWS cukrinių runkelių veislių šakniavaisiais.

Vienas iš veiksnių, turinčių įtakos cukrinių runkelių derlingumui ir kokybiniams rodikliams, yra meteorologinės sąlygos jų vegetacijos laikotarpiu. Per eksperimentą buvo naudotasi Kauno meteorologinės stoties Noreikiškėse ir Kybartų meteorologinės stoties pateiktais duomenimis. Augalų augimo sąlygoms 2019–2021 m. nuo balandžio iki rugsėjo apibūdinti remtasi mėnesio temperatūrų (°C) ir kritulių (mm) vidurkiais ir vienu iš agrometeorologines sąlygas apibūdinančių rodiklių – Selianinovo hidroterminiu koeficientu (HTK), kuris reikalingas, norint įvertinti drėgmės sąlygas per augalų vegetaciją. Atsižvelgiant į HTK rodiklius, galima teigti, kad beveik visais tyrimų metais cukrinių runkelių vegetacijos laikotarpiu vyravo gana drėgni orai ir augalai gavo optimalų drėgmės kiekį. Reikia pabrėžti, kad Kauno meteorologinės stoties duomenimis, išsiskyrė 2019 metai, kai per cukrinių runkelių vegetaciją vyravo silpna sausra. Drėgmės kiekis yra svarbus rodiklis augalams, kad šie galėtų normaliai vystytis, maitintis ir užaugintų kokybišką derlių.

Atlikus tyrimus, ištyrus ir palyginus necukrinių ir cukrinių medžiagų kiekius cukrinių runkelių šakniavaisiuose, buvo nustatyta, kad Lavenda KWS veislės šakniavaisiai, auginti Kauno AVTS, visais tyrimų metais tendencingai mažiau kaupė alfa-amino azoto nei kitų veislių šakniavaisiai. Tarp visų cukrinių runkelių veislių šakniavaisiuose susidariusio alfa-amino azoto kiekio ir visais tyrimų metais augalų vegetacijos periodu iškritusio kritulių kiekio nustatytas silpnas teigiamas koreliacinis priklausomumas (r = 0,322, P < 0,001).

Selma KWS veislės šakniavaisiai, auginti LAMMC Rumokų bandymų stotyje, visais tyrimų metais tendencingai mažiau kaupė kalio. Tarp susidariusio kalio kiekio minėtos veislės šakniavaisiuose ir vyravusių temperatūrų per vegetaciją nustatytas silpnas neigiamas koreliacinis priklausomumas (r = - 0,300, P < 0,001).

Stingray veislės šakniavaisiai, auginti Kauno AVTS, visais tyrimų metais tendencingai mažiau kaupė natrio nei kitų cukrinių runkelių veislių šakniavaisiai.

Per augalų vegetaciją vyravo silpna sausra (HTK = 0,90 (2019 m.) ar optimalus drėgnumas (HTK = 1,30 (2020 m.)) ir HTK = 1,33 (2021 m.)). Lavenda KWS veislės šakniavaisiai, auginti Kauno AVTS, visais tyrimų metais tendencingai daugiau kaupė sacharozės nei kitų veislių šakniavaisiai. Tarp sacharozės kiekio minėtos veislės šakniavaisiuose ir iškritusių kritulių kiekio per vegetaciją nustatytas silpnas neigiamas (r = - 0,497, P < 0,001), tarp susidariusių temperatūrų – silpnas teigiamas (r = 0,450, P < 0,001), tarp alfa- amino azoto – stiprus teigiamas (r = 0,862, P < 0,001), tarp kalio – vidutinis teigiamas (r = 0,694, P < 0,001), tarp natrio – stiprus teigiamas (r = 0,849, P < 0,001) koreliaciniai ryšiai.

Visų tirtų abiejuose eksperimentuose cukrinių runkelių šakniavaisių kokybės rodikliai priklausė nuo veislės genetinių savybių ir per augalų vegetaciją susidariusių meteorologinių sąlygų. Sacharozės kiekio susidarymą šakniavaisiuose slopino iškritęs kritulių kiekis (r = - 0,300 P < 0,001), tačiau jo sintezę skatino vyravusi per augalų vegetaciją temperatūra (r = 0,379, P < 0,001). Galima teigti, kad sacharozės kiekis, pritaikius optimalų tręšimą, priklausė nuo kalio, natrio ir alfa-amino azoto kiekių šakniavaisiuose. Nustatytas silpnas teigiamas ryšys tarp sacharozės ir kalio (r = 0,375, P < 0,001), vidutinis – tarp sacharozės ir natrio (r = 0,408 P < 0,001) ir stiprus – tarp sacharozės ir alfa- amino azoto (r = 0,686 P < 0,001) kiekių cukrinių runkelių šakniavaisiuose. Palyginus tirtas cukrinių runkelių veisles, Lavenda KWS šakniavaisiai išsiskyrė mažesniu alfa-amino azoto, tačiau didesniu sacharozės kiekiu.