Цукровий буряк: погляд на солодкий урожай Європи
Цукровий буряк (Beta vulgaris), білий буряк із родини Amaranthaceae, відомий своїм високим вмістом цукру та широко використовується для виробництва цукру. Ця культура вирощується в Європі з XVIII століття і залишається важливою товарною культурою та комерційним джерелом цукру в багатьох країнах світу.
За матеріалами SAGROPIA на тему «Цукровий буряк: погляд на солодкий урожай Європи» («Sugar Beet: A Glimpse into Europe’s Sweetheart Crop»), липень 2024 р.
Що ми знаємо про цукрові буряки?
Із вмістом сахарози від 15 до 20% цукровий буряк дає найбільший вихід цукру серед рослин, із яких його виробляють (тобто цукровий буряк і цукрова тростина). Один цукровий буряк може важити до 1200 г, а вміст води в ньому становить близько 75%. Вміст цукру в буряках визначається погодними умовами вирощування культури.
Рис. 1. Схематичний вигляд потенційного ферментативного шляху(-ів) перетворення цукрового буряка на цукор
Коротка історія цукрового буряка та цукру
Зазвичай цукор був продуктом переробки цукрової тростини. Але німецький вчений Андреас Марґграф продемонстрував, що кристали, отримані з подрібненого буряка, за всіма властивостями ідентичні кристалам цукру з цукрової тростини. Це спонукало його учня Карла Ашарда, ставши пізніше відомим як «батько бурякоцукрової промисловості», видобути цукор із буряка та створити глобальний та прибутковий ринок для комерційного виробництва.
Під час наполеонівських війн британська блокада поставок тростинного цукру до Європи спонукала до пошуку альтернативних видів цукру, що призвело до програм виведення цукрових буряків і відкриття цукрових заводів у Франції та інших регіонах Європи. Незважаючи на те, що після битви під Ватерлоо та закінчення блокади виробництво цукрових буряків у Франції занепало, почався розвиток сучасних сортів цукрових буряків і технологій вилучення цукру.
Цукровий буряк в ЄС — ключова культура для виробників
Рис. 2. (A) Площа вирощування цукрових буряків у 1000 га, (B) урожайність цукрових буряків у т/га та (C) кількість виробників цукрових буряків в Європейському Союзі. Статистика CEFS 2021/22
ЄС є провідним світовим виробником цукру з буряків. Проте буряковий цукор становить лише 20% світового виробництва цукру, а інші 80% цукру виробляються з цукрової тростини.
Більшість цукрових буряків в ЄС вирощуються в північних регіонах Європи з більш сприятливим кліматом. Найбільш конкурентоспроможні виробничі території знаходяться на півночі Франції, Німеччині, Нідерландах, Бельгії та Польщі. ЄС також має важливу галузь з переробки імпортованого тростинного цукру-сирцю.
Протягом останніх чотирьох років (2018-2022) в Європейському Союзі площі вирощування цукрових буряків постійно скорочувалися на 0,3% (Рис. 2A). Це скорочення відбулося, незважаючи на підвищення цін на буряк через відновлення ринкової ціни на білий цукор, яка з вересня 2021 року перевищувала пороговий рівень ЄС у 404 євро/т (Статистика CEFS 2021/22). За період із 2011/2012 по 2021/2022 МР середня врожайність цукрових буряків становила 11,29 т/га (Рис. 2B). Однак виробники цукрових буряків в ЄС також спостерігали постійне скорочення з 2011/2012 до 2021/2022 МР (Рис. 2C).
Але згідно зі статистикою CEF, у 2021/2022 МР в ЄС виробництво цукру відновилося після скорочення, викликаного вірусом жовтухи. У 2021/2022 МР ЄС виробив 16,2 млн т бурякового цукру, що на 14,4% більше, ніж у попередньому сезоні, що є найвищим рівнем із 2017/2018 МР. Причиною такого позитивного розвитку подій стали сприятливі погодні умови.
Шкідники та збудники хвороб, що загрожують цукровим бурякам
Цукрові буряки — багаторічна, високохімічна культура. Основним шкідником, що вражає цукрові буряки, є бурякова нематода Heterodera schachtii, яка викликає значне скорочення врожайності.
Плямистість листя Cercospora
Цисти, що містять яйця цієї нематоди, можуть залишатися життєздатними на зрошуваних полях протягом кількох років. Ці цисти можуть існувати ще довше в паровому ґрунті. Для боротьби з H. schachtii зазвичай використовуються нематоциди, особливо в коротких сівозмінах і коли популяція цист перевищує пороговий рівень пошкодження перед посівом цукрових буряків.
Плямистість листя Cercospora (CLS), викликана грибковим збудником Cercospora beticola, є ще одним серйозним патогеном цукрових буряків. Він інфікує листя, на якому з’являються круглі ураження у вигляді коричнево-сірої плямистості, облямованої червонувато-фіолетовими кільцями.
Синдром низького цукру (SBR) — бактеріальна хвороба пожовтіння цукрових буряків, яка викликає значне скорочення вміст цукру в тканині коренеплоду. На даний момент не існує ані ліків від цієї хвороби, ані ефективних заходів боротьби з основним її переносником, цикадою Pentastiridius leporinus.
Основними пестицидами, що використовуються у виробництві цукрових буряків, є неонікотиноїдні інсектициди та (меншою мірою) гербіциди. У 2020/2021 МР неонікотиноїдні інсектициди були дозволені на полях цукрових буряків, але в 2023 році їх було вилучено з ринку (клотіанідин, тіаметоксам тощо) через заборону в Європі. Із наявністю нових ресурсів деякі фермери, які вирощують цукрові буряки у Франції, почали переходити на органічне землеробство, повністю уникаючи використання синтетичних інсектицидів завдяки роботизованим системам.
Політичні питання
Ринок цукру ЄС жорстко регулювався до 2017 року, коли були введені нові правила. В Австрії універсальне страхування AGRAR покриває різні сільськогосподарські культури від таких ризиків, як град, заморозки та бурі. Однак через складність оцінки збитків для цукрових буряків класичне страхування від посухи недоступне. Натомість у 2016/2017 МР для цукрових буряків було запроваджено страхування «індексу посухи». Основні правила ЄС для цукрових буряків включають Загальну сільськогосподарську політику (CAP), яка передбачає субсидії та підтримку для фермерів. У 2017 році скасування квот на виробництво цукру посилило конкуренцію та ринкове виробництво. Екологічні норми, такі як Регламент (ЄС) № 1107/2009 про використання пестицидів і Директива про нітрати (91/676/EEC), спрямовані на зменшення забруднення та сприяння сталим практикам. ЄС також заохочує інтегровану боротьбу зі шкідниками (IPM) і підтримує вирощування цукрових буряків для виробництва біоетанолу відповідно до Директиви про відновлювані джерела енергії. Заходи перехресної відповідності пов’язують платежі CAP зі стандартами навколишнього середовища та охорони здоров’я.
Інші способи використання цукрових буряків
Цукрові буряки також використовуються на корм тваринам, а жом після вилучення соку як корм для худоби. В Європі, зокрема в Чехії, цукор із бурякового жому змішують із ромом для виробництва Туземака, лікеру, винайденого у XIX столітті, який використовується для коктейлів та випічки.
Крім того, з цукрових буряків виробляють мелясу для різних кулінарних цілей. Цукровий буряк визнано кращою відновлюваною сировиною для біоциркулярної економіки, так як він забезпечує один із найвищих показників виходу вуглеводів із гектару, а вільні цукри роблять його ідеальним для біоконверсії.
В ЄС високі ціни на цукор можуть викликати перехід до альтернативних підсолоджувачів, таких як ізоглюкоза. Проте ціни на пшеницю та кукурудзу, які є основною сировиною для ізоглюкози, також зросли. У результаті споживачам і виробникам може знадобитися вивчити інші інноваційні рішення для підсолоджування або диверсифікувати свої джерела, щоб зменшити витрати та забезпечити стабільні ланцюги поставок.
Цукровий буряк залишається важливою культурою для Європи. Незважаючи на коливання цін на цукор і збільшення вартості альтернативних підсолоджувачів, цукровий буряк добре підходить для різноманітного клімату Європи, що робить його надійною та стійкою культурою. Зі збільшенням попиту на місцеві та екологічно вироблені інгредієнти розширюється вирощування цукрових буряків, зменшуючи залежність від імпортних підсолоджувачів і сприяючи розвитку сільської економіки. Крім того, вирощування цукрових буряків сприяє сівозміні, що покращує здоров’я ґрунту та зменшує тиск шкідників, таким чином зменшуючи потребу в хімічних добривах. Отже, багатогранні переваги цукрового буряка, ймовірно, збережуть його важливість в сільськогосподарському ландшафті Європи.