Характерная биологическая особенность безвысадочных семенников сахарной свеклы — частичное сохранение корневой системы, что позволяет им рано весной тронуться в рост, максимально использовать осенне-зимние запасы влаги в почве и в течение всего вегетационного периода извлекать воду и элементы питания из более глубоких слоев почвы.
Безвысадочные семенники характеризуются повышенной по Сравнению с высадками энергией листо — и стеблеобразования. Максимальный показатель энергии листообразования у безвысадочных семенников проявляется на месяц раньше, чем у высадков. Накопление сухой массы в корнеплодах, надземной части и семенах безвысадочной культуры проходит примерно в 6 раз интенсивнее, чем в тех же частях высадков. Как в целое растение, так и в корни безвысадочной культуры питательных веществ поступает примерно в 2—4 раза больше по сравнению с высадками. В то же время безвысадочная культура значительно экономнее, чем обычные высадки, расходует питательные вещества на построение единицы урожая семян. Созревание семян более дружное, чем у высадочных семенников. В связи с тем что фазы развития безвысадочных семенников проходят в более ранние сроки, чем у высадков, уменьшается опасность запала семян в южных районах свеклосеяния.
Для безвысадочных семенников характерно накопление сахара в корнеплоде за период их вегетации, а у высадочных семенников наблюдается расход сахара.
Анатомическими исследованиями (С. Е. Гомоляко) установлено, что листья и корень безвысадочной культуры характеризуются ясно выраженной ксероморфной структурой, это проявляется главным образом в размерах клеток. Так, для листьев характерны мелкие размеры клеток как паренхимы, так и устьиц. Листовая пластинка имеет густую сеть жилок, большое количество устьиц и меньшую толщину в сравнении с высадочными растениями. Корень безвысадочной культуры также характеризуется мелкоклеточной структурой и сильно развитой проводящей сосудистой системой, что обусловливает в частности улучшение снабжения растений водой.
Главное условие получения высоких урожаев семян при безвысадочной культуре сахарной свеклы — проведение мероприятий, направленных на повышение ее устойчивости к низким температурам и увеличение зимостойкости. Установлено, что зимостойкость свеклы можно повысить, замедлив рост корнеплода и увеличив его деревянистость.
В наших опытах лучшая перезимовка и высокая продуктивность безвысадочных семенников наблюдались только у тех растений, которые были хорошо обеспечены всеми элементами питания при нормальном снабжении их водой и воздухом, Избыток азота стимулирует ростовые процессы, что приводит к истощению запасов углеводов, а это ослабляет устойчивость организма к неблагоприятной внешней среде. При избытке азота клетки плохо дифференцируются, что нежелательно для нормальной перезимовки растений. Однородность в строении и развитии клеток снижает их жизненность. Избыток калия менее опасен, так как задерживается рост растений и сохраняются запасы пластических веществ. Задержка осеннего роста растений положительно связана с их морозостойкостью, если нет недостатка в питании. Фосфор положительно влияет на зимостойкость растений. Полное удобрение, а еще лучше минеральные удобрения в сочетании с навозом способствуют накоплению пластических веществ в растении и повышению их жизненности, если они обеспечены в достаточном количестве водой и воздухом. Почвенная засуха старит растения, а избыток влаги и недостаток воздуха снижают жизненность организма.
На переувлажненных почвах растения испытывают недостаток в кислороде, что затрудняет окислительный процесс и усвоение питательных веществ. При недостатке влаги обезвоживаются клетки растений, тормозятся их рост и фотосинтез. Однако лучше недоувлажнение, чем переувлажнение. Растения с повышенным тургором менее зимостойки, чем подвяленные, так как у них увеличивается крупноклеточностъ и количество свободной воды.
Заметная роль в подготовке растения к зимовке принадлежит свету, так как он является фактором фотосинтеза и, следовательно, обусловливает накопление пластических веществ, что повышает устойчивость организма к неблагоприятной среде. Кроме того, при интенсивном и прямом солнечном свете вырастают растения с мелкоклеточным строением и утолщенными оболочками, а покровные ткани развивают более мощную кутикулу и пробку, что способствует лучшей их перезимовке. Этим и следует объяснить большую гибель свеклы в зимний период, если она выращивалась при чрезмерном загущении в чистом посеве или под покровом сильно затеняющих растений. По данным Киргизской опытно-селекционной станции, сохранность зимующей маточной свеклы при посеве под ячмень была 33,1 %, под горох — 73,2 %, а при чистом посеве — 74,9 %.
Особенно высокие показатели по продуктивности семенников получены в условиях орошения Азербайджана. В среднем за 3 года урожайность семян, выращенных безвысадочным способом, составила 39 ц/га, а высадочным способом — 31 ц/га. Всхожесть семян, выращенных безвысадочным способом, достигает 95 %. Безвысадочный способ выращивания семян сахарной свеклы — путь перевода на индустриальную основу не только семеноводства свеклы, но и производства фабричной свеклы, так как для этого нужны прежде всего высоковсхожие семена.
Оптимальный размер корнеплода при безвысадочной культуре в богарных условиях 10—30 г при наличии 8—10 пар листьев с общей их ассимиляционной поверхностью 1700—1800 см2. В условиях орошаемого земледелия перед уходом в зиму рекомендуется иметь растения с 4—5 парами листьев, с диаметром корнеплода на уровне его головки 0,5 — 2,5 см. Необходимо, чтобы высота листьев была не меньше 30—40 см, при такой высоте листья улучшают микроклимат в зоне размещения зимующих растений, обеспечивают лучшую их сохранность в зимний период. Мелкие корнеплоды проявляют тенденцию к выталкиванию (выжиманию) из почвы в результате замерзания и оттаивания в течение зимы, а более крупные быстрее погибают от мороза.
Успех перезимовки безвысадочной культуры и продуктивность определяются, кроме условий зимы, и другими факторами: ксероморфностью структуры растений, густотой их насаждения, а также характером восстановления и развития корневой системы. Чем сильнее признаки ксероморфизма и чем оптимальнее насаждения, тем выше сохранность зимующей свеклы, тем быстрее и полнее восстанавливается и лучше развивается корневая система.
Наблюдается прямая зависимость между сахаристостью сахарной свеклы и ее сохранностью зимой. Урожай и качество (посевные и продуктивные свойства) семян сахарной свеклы, выращенных при безвысадочной культуре, не уступают обычным семенникам, а в неблагоприятные для налива семян годы превосходят обычные семенники в связи с более ранним созреванием безвысадочных семенников.
Зимостойкость безвысадочной культуры сахарной свеклы во многом обусловливается приемами ее возделывания.