За матеріалами статті на тему «Стабільність виробництва цукрових буряків» («Sustainability of the sugar beet crop») міжнародного журналу «Sugar Tech» Товариства досліджень і сприяння виробництву цукру (Society for Sugar Research and Promotion), травень 2019 р.

У даний час світове виробництво цукру сягнуло близько 175 млн т. Виходячи з прогнозів споживання цукру на одну людину та збільшення кількості населення, для задоволення попиту в межах 230 млн т у 2050 році щорічно потрібно буде виробляти на 1 млн т більше цукру. Сьогодні близько 20% світового виробництва цукру припадає на цукровий буряк (Beta vulgaris L. підвид Vulgaris) (Графік 1, 2), решта — на цукрову тростину (Saccharum hybrids L.). Крім того, збільшення попиту на обидві сільськогосподарські культури може підтримати виробництво біопалива (Графік 1).

Цукровий буряк відіграє важливу роль в агропромисловому комплексі 52 країн світу, успішно вирощуючись у помірному кліматичному поясі (Центральна та Південна Європа, США тощо). Собівартість цукрової тростини нижча, так як вона є багаторічною культурою, а вивільнення енергії для переробки забезпечується багасою, тоді як бурякопереробному заводу для переробки принаймні 10 тис. т сировини на добу необхідна потужність 15-20 МВт/год., яка повністю генерується з невідновлюваних джерел енергії. Крім того, багаторічність зменшує втрати від накопичення азоту, збільшується ефективність поглинання поживних речовин та води з ґрунту за рахунок довшої кореневої системи, яка також підтримує мікробну активність, зменшує втрати поверхневого шару ґрунту через водну та вітрову ерозії, скорочується вимивання азоту та використання гербіцидів через набагато менші популяції бур’янів. З іншого боку, цукрові буряки потребують приблизно в п’ять разів менше води, на відміну від тростини.

Із початком «зеленої революції», традиційні системи вирощування найбільш важливих видів сільськогосподарських культур значно збільшили свою продуктивність за рахунок широкомасштабної механізації, розвитку селекції рослин та використання синтетичних агрохімікатів. Однак цього вдалося досягти, докорінно видозмінивши мільйони гектарів природних екосистем та викинувши в навколишнє середовище величезні обсяги азоту, фосфору, пестицидів, вуглекислого газу, метану, тощо. Крім того, боротьба з хворобами та бур’янами, заснована на широко розповсюдженій хімічній обробці, збільшила витрати та призвела до появи стійких патогенів та бур’янів. Для зменшення негативного впливу, викликаного сучасними методами вирощування сільськогосподарських культур, на навколишнє середовище та здоров'я людини, а також збереження родючості ґрунтів, пропонується безліч альтернатив та більш «стійкі» системи ведення сільського господарства (Графік 3).

У даній статті розглядаються компоненти стійкості існуючої методології виробництва цукрових буряків та визначаються потенційні майбутні удосконалення.

Традиційна система

У ХХ столітті у галузі вирощування цукрових буряків та ведення сільського господарства відбувся неабиякий прогрес, результатом якого стало вражаюче виробництво цукру, збільшення промислового співвідношення сировини до готового продукту та скорочення собівартості виробництва. Впровадження генетичної гомогенності та ефективних рядкових сівалок (Графік 4) призвело до того, що ручне проріджування сходів «віджило свій вік». Цукровий буряк став однією з перших культур, які почали захищати хімічними речовинами, а дражування насіння підвищило ефективність висіву. Використання генетичної стійкості до хвороб, насамперед до курчавості верхівки буряка, церкоспорозу та пізніше до ризоманії, значно збільшило вихід цукру та зменшило використання пестицидів. Використання хімічної обробки рекомендується у випадках, коли необхідно доповнити генетичну стійкість рослин до хвороби, наприклад у випадку з церкоспорозом.

Останні 20 років методологія селекції розвивалася значною мірою завдяки досягненням галузі молекулярної біології та біотехнологій, що дозволило помітно покращити ефективність відбору. Незважаючи на високі середні показники, в європейських країнах вихід цукру з гектару все ще продовжує збільшуватися приблизно на 1,4% за рік. Приблизно половина цієї норми, здається, пов'язана з інтегрованою селекцією, а решта — з методами вирощування сільськогосподарських культур. У Німеччині в результаті удосконалення селекції щорічно спостерігалося збільшення виробництва цукру на 0,6-0,9%.

Контроль бур’янів важливий для усунення конкуренції рослин із бур’янами та уникнення труднощів під час механічного збирання врожаю. Залежно від фази листя та популяцій бур’янів, для досягнення найкращого контролю необхідні багаторазові хімічні обробки. У разі невдалого хімічного контролю може знадобитися механічна прополка або, в дуже поодиноких випадках, ручне очищення ґрунту від бур’янів.

Перед копкою цукрових буряків виконується механічне обрізання бадилля через низький вміст цукру в листі, черешках та кронах. Крім того, ці обрізки містять високу концентрацію домішок, які погіршують екстрагування цукру. Коренеплоди доставляються на завод якомога швидше, щоб уникнути втрат цукру. Зрізані частини буряків, що залишаються на полі, рідко використовуються як корм для ВРХ.

Через збільшення попиту на цукор та необхідності в підвищенні конкурентоспроможності галузі виробництва цукрових буряків виникла потреба в більш стійких системах управління виробництвом для підвищення продуктивності (вихід цукру на одиницю площі). Однак, для досягнення цієї мети ще потрібно докласти дуже багато зусиль, адже поточний середній рівень виходу цукру в більш розвинених країнах досягає лише половини прогнозованого потенціалу — близько 24 т/га. Пропонуються альтернативні системи управління виробництвом цукрових буряків (Графік 3). Бурякопереробні заводи також потребують аналогічних удосконалень для заощадження енергії та підвищення ефективності екстрагування цукру.

Органічна система

Органічне сільське господарство спрямоване на безпеку харчових продуктів, підтримку поточного рівня виробництва та біорізноманіття з використанням лише природних, сертифікованих ресурсів. Система забороняє використовувати синтетичні добрива та пестициди, а також сіяти генетично модифіковані сорти, що нагадує, таким чином, традиційне землеробство разом із замкнутим циклом родючості та, можливо, енергії в сільському господарстві. Цього можна досягти за рахунок правильної сівозміни, включаючи багаторічні бобові культури та змінну культивацію, використання гною, залишків врожаю тощо. Дана продукція маркується та ідентифікується законодавчо захищеними нормами як «Біо» або «Органічна», виданими офіційними контролерами відповідно до державних нормативів.

Органічний буряковий цукор потребує пристосувань при поставці та переробці коренеплодів: робочий ланцюг повинен бути повністю чистим, перш ніж отримати екологічно чисту, органічну сировину, уникаючи домішок від традиційно вирощених буряків. Синтетичні добавки, а також протиспінювач чи флокулянт не допускаються. З цієї причини в Європі спроби комерційного виробництва органічного бурякового цукру не завжди є вдалими. Зважаючи на відсутність ефективних альтернативних засобів для боротьби з деякими хворобами та бур’янами, майбутнє галузі виробництва органічних цукрових буряків достеменно не відоме.

Інтегрована система

Протягом вегетаційного періоду промислове сільське господарство можна вдосконалити, застосовуючи більш відповідні та/або інтегровані методи, щоб мінімізувати вищезазначені негативні наслідки. Найважливішими з них є: (І) впровадження екологічно чистих пестицидів; (ІІ) раціональна інтеграція хімічної обробки з генетичною стійкістю до шкідників та хвороб, коли вони не достатньо агресивні; (ІІІ) довші сівозміни для зменшення хвороб, що передаються через ґрунт, та запобігання або затримки виникнення стійких патогенних штамів та більш агресивних та/або стійких до хімічної обробки бур’янів; (IV) сучасні методи взяття ґрунтових зразків для більш точного визначення потреб у поживних речовинах; (V) своєчасне виявлення бур’янів для зменшення витрат на використання гербіцидів; (VI) надання фермерам освітньо-консультативних послуг у галузі сільського господарства для кращої організації роботи протягом вегетаційного періоду.

Багатофункціональна система

Багатофункціональність ведення сільського господарства визначається як комплексне виробництво стандартних товарів (продуктів харчування, клітковини тощо) та екологічних послуг. У цьому плані цукровий буряк можна назвати сировиною біопереробних заводів, ураховуючи те, що всі побічні продукти бурякоцукрового виробництва потенційно можуть використовуватися для різних цілей (наприклад, меляса — сировина для ферментації у процесі виробництва різних продуктів із високою доданою вартістю, залишки зрізаного бадилля та жом можуть використовуватися як корм для ВРХ, а вапно — для поліпшення ґрунтових ознак тощо).

Точне землеробство

Точне землеробство стало можливим завдяки використанню GPS-пристроїв, що дозволяють визначити точну локалізацію трактора в полі. Внесення агрохімікатів базується на картах, створених системами дистанційних змін, вказуючи на просторові відмінності. Сенсори, встановлені на тракторі, миттєво визначають рівень азоту через різницю кольорів рослинного покриву, а також вологість та ущільнення ґрунту, наявність захворювань, бур’янів та стресів. На основі отриманих даних розподільні пристрої оптимізують дози застосованих агрохімікатів. Однак розвиток точного землеробства виявився повільнішим, ніж передбачалося. Завдяки удосконаленню точне землеробство може забезпечити значне зменшення екологічної шкоди та виробничих витрат, необхідних для сталого сільського господарства.

Стійке виробництво цукрових буряків

Для забезпечення усіх передумов сталого розвитку, сільське господарство має знайти «золоту середину» між поточним та майбутнім рівнями виробництва, щоб не ставити під загрозу довгостроковий потенціал. Із цією метою добрива потрібно використовувати більш ефективно, щоб уникнути їх потрапляння у ґрунтові води та атмосферу. Також зростає необхідність пошуків ефективних, екологічно чистих пестицидів та гербіцидів. Безумовно, потрібно посилювати використання наявних та нових генетичних джерел для використання змінних варіантів, що контролюють стійкість та/або толерантність до біотичних та абіотичних стресів. Очікується, що прогрес у молекулярній генетиці та біотехнології істотно сприятиме досягненню цієї мети.

Однорічні культури часто асоціюються зі стійкою монокультурою, цілком неприродним і дорогим підходом, який сильно компрометує здатність природних екосистем надавати всі необхідні послуги фермерам, громадськості та навколишньому середовищу. Насправді, ця здатність пропорційна біорізноманіттю екосистеми. Негативні наслідки монокультури можна послабити, організувавши належну сівозміну, яка також ефективна для зменшення хвороб, що переносяться через ґрунт, та запобігання або затримки стійкості бур’янів до гербіцидів.

Стійкість також викликає скорочення викидів парникових газів, оскільки сьогодні це передбачено на європейському та світовому рівнях. У виробництві цукрових буряків викиди в основному є результатом енергії палива, необхідного в процесі вирощування, що оцінюється в 25 ГДж на гектар. Сюди входить як паливо, споживане в господарстві, так і непряма енергія, що міститься в добривах, пестицидах, техніці тощо. Близько 34% від всієї енергії йдуть на збирання врожаю, 25% — на добрива та 18% — на оранку до 0,25 м. Виробництво оцінюється в 250 ГДж на гектар, враховуючи лише цукор, і як 350 ГДж на гектар, включаючи побічні продукти. Таким чином, цукор містить приблизно в 10 разів більше СО₂, порівняно з виділеним обсягом. Коефіцієнт можна покращити, якщо почати по новому застосовувати відходи побічної продукції, наприклад, жом та сатураційних осад — для виробництва паперу, барду — для ферментації компосту тощо.

Вуглецевий слід — це індекс, що характеризує вплив сільськогосподарського виробництва на навколишнє середовище. Вуглецевий слід білого цукру, який виробляють заводи British Sugar, становить 0,6, тобто виробництво 1 г цукру вимагає виділення 0,6 г CO₂, враховуючи всі прямі та непрямі викиди від посівної до споживання готової продукції. Обсяги викидів на різних етапах виробничого ланцюжка показані на Графіку 5 та цілком відповідають необхідним обсягам невідновлюваного палива чи енергії.

Підготовка ґрунту та рядовий посів

Лущення стерні зазвичай проводиться восени, коли вологість ґрунту знаходиться на оптимальному рівні. Глибина оранки цукрових буряків змінюється залежно від вмісту глини в ґрунті. Важкі ґрунти вимагають глибини до 0,5 м, а піщані — зазвичай 0,2-0,4 м. Наступне неглибоке лущення спрямоване на покращення ґрунтових умов для появи сходів. Останнім часом важкі та потужні трактори, оснащені багатодисковими плугами, спростили процес підготовки ґрунту. Крім того, загострення уваги на екологічних проблемах призвело до популяризації таких методів, як мінімальний обробіток ґрунту або ґрунтозахисне землеробство, де поверхня ґрунту завжди залишається покритою рослинними залишками. У цьому випадку обробка ґрунту є поверхневою. Таким чином, вміст органічної речовини поступово збільшується, як і рівень вуглецю в ґрунті.

Рядові сівалки видозмінюються для того, щоб висівати насіння в більш щільний ґрунт, покритий більш-менш товстим і рівномірним шаром рослинних залишків, у зв’язку з обов'язковою передпосівною обробкою проти бур’янів. На відміну від інших сільськогосподарських культур, польові випробування, проведені в різних куточках світу, показали зменшення виходу цукру з буряків, вирощених в умовах мінімальної чи органічної обробки ґрунту. Зменшення глибини оранки має подібні результати.

Сівозміна

Цукрові буряки зазвичай входять в 3-5-річну або ще довшу сівозміну, відповідно до місцевої практики, ґрунтових та кліматичних умов,  хвороб, бур’янів тощо. Там, де є ризик вітрової або водної ерозії, озимі або сидерати потрібно використовувати у поєднанні з відповідним ґрунтозахисним землеробством, що також допомагає запобігти вимиванню азоту протягом зими. Для зменшення популяції цистової нематоди в ґрунті часто використовуються зимові проміжні культури, такі як біла гірчиця. Вирощування цукрових буряків на одному полі викликає швидке скорочення врожайності, головним чином через збільшення збудників захворювань. Отже, такої практики потрібно ретельно уникати.

Добрива

Добрива впливають на вихід цукру та якість буряків, що визначає ефективність переробки. Якість переробки визначається на основі складових компонентів коренеплодів, які погіршують кристалізацію та зменшують кількість екстрагованого (білого) цукру.

Передпосівне удобрення включає внесення живильних елементів, необхідних для майбутнього врожаю, з урахуванням можливих втрат через рух води тощо. Через їх обмежену рухливість у ґрунті, коли необхідні фосфор, калій та магній, їх зазвичай вносять восени перед оранкою для кращого перемішування добрив в обробленому шарі ґрунту. Найбільш дефіцитним елементом є азот (N), який має різні форми, кожна зі складною динамікою та взаємодією, які сильно впливають на вихід та якість цукру. Через недостатню глибину звичайного відбору проб та малу кількість проб з одної ділянки, наявність азоту в ґрунті часто визначається неправильно, що призводить до внесення його надмірної кількості. Динаміка азоту може змінюватися залежно від погодних умов, при цьому низька температура ґрунту часто спричиняє погану мінералізацію органічних речовин, сповільнює розвиток сільськогосподарських культур та стимулює вимивання нітратів через підземні води. Через складність прогнозування необхідної дози азоту фермери, як правило, вносять його більше, ніж потрібно, і цей надлишок завдає більшої шкоди врожаю, порівняно з помірним його дефіцитом. Оскільки розрив між дефіцитом та надлишком азоту дуже вузький, бажано забезпечувати меншу кількість азоту, ніж його надлишок. Оптимізація визначення необхідної кількості азотних добрив, безумовно, обмежить збитки через втрати виробництва цукру, а також шкоду, викликану вимиванням азоту через рух води.

Цукрові буряки засвоюють лише 30-50% від загальної кількості внесених добрив N і P. Решта азоту та меншою мірою фосфору потрапляють у ґрунтові та поверхневі води, спричиняючи евтрофікацію та, отже, гіпоксію у річкових та озерних водоймах, а також у широко розповсюджених районах океану. Ці збитки можна зменшити за рахунок збільшення ефективності використання добрив, що, в свою чергу, передбачає інвестиції в покращення кваліфікації фермерів та ефективності служб надання допомоги, передачі знань та досвіду.

Використання генетичного різноманіття для різних морфологічних та фізіологічних характеристик, пов'язаних з ефективністю використання азоту (NUE), як і для інших культур, безумовно, виявиться дуже корисним для селекції цукрових буряках. Довжина та питома вага кореня, здатність розвивати глибинну кореневу систему є одними з важливих характеристик цукрових буряків. Виведення сортів із високою NUE представляє великий інтерес для зниження собівартості виробництва та вимивання нітратів.

Посівна

Здатність насіння до проростання та появи сходів набула великого значення після відкриття (Савицький, 1950 р.) та прийняття генетичної моногенності, оскільки це має значний вплив на кінцевий вихід цукру. Польова схожість постійно збільшується завдяки вдосконаленням, пов’язаним із (І) цільовим відбором батьківських ліній із задовільною насіннєвою продуктивністю та здатністю передавати високу схожість гібридам, (ІІ) удосконаленими технологіями у виробництві насіння для забезпечення його якості, а також (ІІІ) розвиненою переробкою насіння для усунення насінин, що не відповідають нормі, праймінг для стимулювання швидкої та рівномірної появи сходів, навіть, в несприятливих умовах, дражування для полегшення точності посіву та захисту молодих сходів шляхом включення системних пестицидів та (IV) краща підготовка насіннєвої лунки. Цільові 100% польової схожості майже досягнуто та вже реалізовано в тепличних умовах.

Збільшення стійкості до заморозків на ранньому етапі розвитку рослин, у поєднанні з сильною генетичною стійкістю до цвітухи, дозволить проводити осінню посівну в регіонах із відносно холодною зимою, де весняний посів у даний час є обов'язковим, та забезпечить ранній початок сівби навесні, що може збільшити виробництво цукру щонайменше на 20%. Незважаючи на безліч розробок та досліджень цього напрямку, поки що помітних успіхів ще не вдалося досягти. Більше того, безперервні кліматичні зміни можуть поступово дозволити проводити осінню посівну в більш північних широтах, порівняно з нинішньою межею для осінньої посівної буряків — близько 42 градусів північної широти. Осіння посівна також може забезпечити інші переваги, такі як кращий захист ґрунту від вітрової та водної ерозії, зменшення втрат води та азоту, раннє збирання врожаю тощо.

Боротьба з бур’янами

Цукрові буряки дуже чутливі до конкуренції з бур’янами, тому обробка гербіцидами відразу викликає позитивний вплив на збільшення їх врожайності. Ефективна боротьба з бур’янами вимагає проведення регулярних обстежень посівів із метою виявлення будь-якого непередбаченого росту бур’янів. Виборчі гербіциди забезпечують успішну боротьбу з різними бур’янами залежно від стадії їх розвитку, часу застосування та інших факторів. Гербіциди з різними принципами суцільної дії здатні контролювати звичайні види бур’янів і зазвичай використовуються для очищення поля перед посівною. Складність боротьби з бур’янами вимагає більш ефективних, простіших у застосуванні, менш затратних та екологічно чистих гербіцидів.

Стійкі до гербіциду суцільної дії на основі гліфосату генетично-модифіковані (ГМ) сорти цукрових буряків, виведені близько 20 років тому, є новим підходом до боротьби з бур’янами. У США протягом декількох років було видано дозвіл на їх застосування, але в більшості країн-членів Європейського Союзу, який є найбільшим у світі виробником цукрових буряків, у даний час він заборонений. Боротьба з бур’янами за допомогою гліфосату зазвичай вимагає його 2-3-разового розкидного внесення, аналогічно до інших гербіцидів, але набагато простіше, оскільки він лише частково залежить від розвитку буряків та бур’янів. На відміну від низької ефективності виборчих гербіцидів, гліфосат можна застосовувати наприкінці сезону проти зрілих бур’янів.

Оскільки стійкі до гліфосату сорти основних культур (кукурудза, соя, бавовна) поширилися по всьому світу, широке використання гліфосату призвело до розвитку стійких до нього бур’янів у ряді країн світу. Вирішення проблеми передбачається поєднанням в одному сорті двох або більше різних механізмів стійкості до одного і того ж гербіциду. До того ж, чергування з виборчими гербіцидами повинно затримати появу стійких бур’янів. Гліфосат виділяє менше токсичних залишків і не перешкоджає розвитку цукрових буряків, порівняно зі звичайними гербіцидами, де селективність не є повною, а іноді нестабільною через погодні умови. За наявності самосівів буряків попереднього врожаю через цвітуху єдиною діючою системою захисту є використання стійких до гліфосату сортів. Через декілька років цю властивість матимуть майже всі сорти цукрових буряків, що висіваються в США.

Зрошення

У напів-посушливих та посушливих регіонах посуха є головним обмежуючим фактором для виходу цукру, тому водопостачання є вкрай необхідним для виживання рослин. Для зрошення цукрових буряків у самих південних зонах необхідно більше 600 мм води під час вегетаційного періоду, в середземноморських регіонах — часто 300-500 мм, тоді як у Центральній Європі — періодично 100-200 мм. У північних країнах вирощування цукрових буряків практично не потребує додаткового зрошення завдяки достатньому рівню опадів.

Ефективність зрошення зазвичай низька, оскільки близько половини поданої води втрачається через просочування та випаровування. Зважаючи на зменшення доступності води для сільськогосподарського виробництва, збільшується необхідність розробки кращих методів водопостачання. Надзвичайно ефективна система крапельного зрошення є недоцільною через її надмірну вартість. Широко застосовувана система дощування також дорога та може пошкоджувати рослинний покрив через занадто високий тиск водяних насосів. Дану проблему можна вирішити за допомогою використання установок кругового зрошення. Вологість, що утворюється всередині рослинного покриву, може пришвидшувати розвиток грибкових захворювань, таких як церкоспороз та ризоктонія. Полив по борознах відносно недорогий, але вимагає ідеально рівної ділянки поля та легких ґрунтів, в той час як частина води також втрачається через випаровування та глибоке просочування.

Виведення сортів, наділених більшою ефективністю використання води (WUE), спрямоване на зменшення потреби рослини у воді, особливо на піщаних ґрунтах. Нещодавно проведені дослідження проаналізували стійкість різних генотипів цукрових буряків до впливу посухи. Незважаючи на те, що посухостійкість може зацікавити країни, що вирощують зимовий буряк, над цим завданням працюють лише декілька селекційних програм.

Захист рослин за допомогою генетичної стійкості

Хімічні обробки, безумовно, залишатимуться важливою складовою захисту цукрових буряків від шкідників та хвороб. Зважаючи на необхідність мінімізувати їх негативний вплив, виникають сумніви щодо ефективності та доступності таких продуктів у майбутньому. Як наслідок, виведення сортів цукрових буряків, наділених більшою генетичною стійкістю (та/або резистентністю) до біотичних та абіотичних факторів, набуває важливішого значення.

Дослідження цукрових буряків на предмет використання їх генетичної стійкості до найбільш загрозливих захворювань, а також різних абіотичних факторів продовжуються протягом досить тривалого часу. Хоча ці зусилля не досягли очікуваного успіху, позитивні результати гарантують конкурентоспроможність та, навіть, виживання цукрових буряків у більшості виробничих районів. Високоефективна генетична стійкість або резистентність є ідеальним інструментом для обмеження шкоди від захворювання або стресу, оскільки не потребує проведення лікувальних обробок. Щодо негативних аспектів, спочатку менший вихід цукру, порівняно з чутливими сортами, за відсутності захворювання тепер вдалося збільшити. Ризик здатності патогена погіршувати генетичну стійкість буряків є дуже обмеженим, про що свідчить незначна кількість інформації, яка вказує на ймовірне погіршення стійкості до ризоманії, навіть, після майже 20 років вирощування стійких сортів.

Генетична мінливість, наявна у диких предків сучасних сільськогосподарських культур, є важливим джерелом для розширення їх генетичної бази, що нині звужується завдяки постійній селекційній діяльності. Особливо це стосується генетичного матеріалу (ідіоплазми) цукрових буряків, вузька генетична основа якої обумовлена загальним походженням, а також цитоплазматичною генетичною чоловічою стерильністю (CMS) та моногенністю, що передається нащадкам. У даний час успіхи в молекулярній біології та біотехнології дають дуже перспективні інструменти для дослідження та використання нових генетичних стійкостей та збільшення ефективності відповідних методів відбору. Як правило, маркер-допоміжна селекція виявляється корисною особливо для складних ознак, таких як врожайність та стійкість під багатогенним контролем. Окрім трансгенезу, нові методи редагування геному, а саме система CRISPR/Cas9, удосконалять спосіб виведення стійкості.

Стійкість до біотичних стресів

Вірус жовтухи. Ця хвороба викликається комбінацією різних вірусів (BYV, BWYV, BMYV та BChV), що викликаються в основному зеленою персиковою попелицею (Myzus persicae), знижує вихід цукру приблизно на 30%, найгостріше проявляється в умовах помірного клімату (Каліфорнія, Західна Європа та Чилі) (Рис. 6). Системні інсектициди, що також входять до складу дражованого насіння, досить ефективні проти поширення цього захворювання. Традиційна селекція була помірно успішною для стійкості завдяки своїй кількісній природі. Локус, що контролює симптоми посвітління жилок від BYV-інфекції, був перенесений на хромосому IV, було визначено три локуси кількісних ознак стійкості до BYV та відображено на хромосомах III, V та VI.

Ризоманія. Ризоманія викликається вірусом некротичного пожовтіння жилок цукрового буряка (BNYVV), переносником якого є грибок Polymyxa betae, найбільш шкодочинний збудник у світовій галузі виробництва цукрових буряків (Рис. 7 та 8). Моногенна стійкість була вперше виявлена в Італії в 1987 році, сорт Rizor виявився значно продуктивнішим, ніж сорти, наділені кількісною стійкістю, які були широко розповсюдженими в той час. Другий вид стійкості, виявлений в Каліфорнії, було названо «видом Холлі», пізніше він отримав назву Rz1. Rizor та сорти з геном Rz1 мають досить подібну стійкість. Здається, походження як кількісних, так і якісних ознак стійкості пояснюється схрещуванням із B. vulgaris spp. Maritima.

Окрім гену Rz1, який дуже успішно використовується у всьому світі, інші ознаки стійкості, виявлені в різних групах B. maritima, включають сильний Rz2 та різний за експресією Rz3. Але, поєднання Rz1 або Rz2 з Rz3 показало меншу концентрацію вірусу в буряку, порівняно з використанням лише Rz1. Rz3 позначає хромосому III, а також Rz1 і Rz2, до яких він прив'язаний. Ще одне джерело Rz4, розташоване в хромосомі III, відрізняється від попередніх ознак, також ототожнювалося з геном потенційної стійкості Rz5, виявленому в зразку B. maritima, відібраному в Італії. Оскільки Rz4 та Rz5 близькі до Rz1, існує ймовірність, що вони можуть належати до алельної послідовності. Також було досліджено багато можливостей боротьби з ризоманією за допомогою генної інженерії.

Курчавість верхівки буряка. Захворювання курчавості верхівки викликається поєднанням щонайменше трьох вірусів, тісно пов’язаних між собою: вірус курчавості верхівки буряка (BCTV), вірус незначної курчавості верхівки буряка (BMCTV) та вірус сильної курчавості верхівки буряка (BSCTV), які передаються буряковою цикадкою Circulifer tenellus. Комаха атакує цукровий буряк та багато інших сільськогосподарських культур, які вирощуються у напівзасушливих районах (Захід США, Туреччина та Іран). Оскільки вірус часто мутує, необхідно постійно змінювати структуру стійких сортів.