сахарная свекла

сахарная свекла
сахарная свекла
Изобразительное искусство Бета обыкновенная

Подвид Beta vulgaris subsp. vulgaris

группа Альтиссима группа
источник Силезия
известен с около 1750 г.
Свекла сахарная ( Beta vulgaris subsp. Vulgaris , группа Altissima ), иллюстрация
Сахарная свекла

Сахарная свекла ( Beta Vulgaris . Подвид Vulgaris , группа Altissima) является сельскохозяйственным урожаем ; он принадлежит к лисохвост семье (Amaranthaceae). Раньше он был частью семейства гусиных (Chenopodiaceae), которые теперь включены в семейство лисихвостых. Как кормовая свекла и свеклы , это культивируемая форма общей свеклы ( Beta Vulgaris подвида. Vulgaris ). Он происходит из дикой свеклы или дикой свеклы ( Beta vulgaris subsp. Maritima ) и был изменен путем селекции на значительно повышенное содержание сахара ( сахароза (столовый сахар )). Содержание сахара от 18 до 20%.

Сахарная свекла - самая важная сахарная культура в регионах с умеренным климатом . Побочные продукты образуются при производстве сахара и используются в качестве корма для животных или субстрата для ферментации .

Важность сахарной свеклы как возобновляемого сырья , например Б. для производства биоэтанола и биогаза .

биология

Сахарная свекла - двухлетнее растение, являющееся одним из перекрестных опылителей . Соцветие и семена не развиваются до второго года .

В первый год, на стадии вегетации, он развивает надземную розетку с примерно 20 широкими листьями до 30 сантиметров длиной , а корни утолщаются в тело белой свеклы. Сахарная свекла - стержневой корень, ее корни могут доходить до полутора метров вглубь земли.

Сбор урожая происходит в первый год вегетации, так как в этот период хранятся запасные материалы , и поэтому содержание сахара, определяющее экономическую выгоду, является самым высоким. Во время сбора урожая свекла весит от 700 до 1200 граммов, и самое высокое содержание сахара сосредоточено в середине свеклы.

На второй год, фаза генерации, появляется разветвленное соцветие высотой около 1,5 м с незаметными пятилепестковыми цветками . Из-за поздних заморозков или более продолжительных периодов с температурой от 0 до 8 ° C после посева яровизация может происходить уже в первый год , что приводит к нежелательному болтованию . Они негативно влияют на механический сбор урожая и приводят к снижению урожайности, поскольку свекловичные тела остаются маленькими и, таким образом, обеспечивают низкий выход сахара.

Поскольку они также оставляют в почве несколько сотен прорастающих семян, которые могут сохраняться в почве в течение длительного времени, не теряя своей способности к прорастанию, они также ставят под угрозу выращивание свеклы в будущем на той же территории. Поэтому их необходимо удалить до начала цветения.

Сахарная свекла выращивается в основном в зоне умеренного климата. Основным ареалом распространения является Европа , но его также выращивают в США, Канаде , Северной Африке и некоторых странах Азии . В Европе выращивание происходит от Финляндии до стран Средиземноморья. В отличие от Центральной и Северной Европы, в странах Средиземноморья сахарную свеклу сеют не весной, а в октябре или ноябре. Затем следующим летом происходит сбор урожая.

Для получения высокого урожая сахарной свекле необходимы умеренные температуры, много света, постоянное водоснабжение и глубокие, богатые питательными веществами почвы с хорошим водоснабжением. Потребность сахарной свеклы в воде особенно высока в июле и августе. В молодости растение чувствительно к морозам, ночные заморозки ниже -5 ° C приводят к гибели растений.

история

На почтовой марке 1992 года, посвященной 125-летию основания Сахарного института в Берлине, изображены силуэты Маргграфа , Ахарда и Шайблера.

Химик Андреас Сигизмунд Маргграф впервые продемонстрировал содержание сахара в свекле в 1747 году . В 1801 году, после успешного отбора силезской белой свеклы , физико-химик Франц Карл Ахард также заложил основы промышленного производства сахара. Первый в мире завод по производству свекловичного сахара был построен в Кунерне ( Силезия ).

Подъем сахарной свеклы как поставщика сахара начался с континентального барьера Наполеона с 1807 по 1813 год. Эта мера значительно увеличила стоимость импорта тростникового сахара из колоний. Но люди в Европе больше не хотели отказываться от сахара. Промышленность свекловичного сахара процветала во время континентальной изоляции. С победой над Наполеоном это развитие внезапно прекратилось. Свекольный сахар больше не мог конкурировать с более дешевым тростниковым сахаром. Промышленность прусской сахарной свеклы пошла под откос. По-другому было во Франции, где континентальный шлюз продолжал действовать.

Механизация выращивания сахарной свеклы началась примерно в 1850 году с внедрения плуга Wanzleber (плуг глубокой обработки почвы ) и сеялки.

Возникновение

Сахарная свекла возникла в середине 18 века путем селекции свеклы с целевым отбором на высокое содержание сахара . Это позволило увеличить содержание сахара с первоначальных 8 до 16 процентов (около 1800). Сегодняшняя сахарная свекла содержит от 18 до 20 процентов сахара. Сахар является богатым энергией продуктом фотосинтеза и используется растениями в качестве запасающего вещества.

Выращивание

Расположение крупных площадей по выращиванию сахарной свеклы и сахарных заводов в Германии.

Выращивание сахарной свеклы очень прибыльно там, где это позволяют условия, но при этом предъявляются особенно высокие требования к состоянию, удобрению и обработке почвы . Чем суше климат, тем больше для свеклы требуется глубокая свежая почва с обильным запасом питательных веществ. Лучше всего подходят гумусные суглинки и лессовые почвы, не подходят бедные сухие песчаные почвы , жесткие глинистые почвы и все мелкие влажные почвы.

Поскольку сахарная свекла несовместима сама с собой, ее нельзя снова выращивать на том же поле в следующий вегетационный период, требуется многолетний севооборот . Некоторые виды растений, на которые нападают аналогичные вредители или грибы, такие как сахарная свекла, например, капуста или шпинат , не подходят в качестве предыдущих культур , поскольку здесь размножаются нематоды , которые также поражают свеклу.

Чтобы сделать выращивание сахарной свеклы как можно более экономичным, у производителей теперь есть подробные консультации (например, служба сельскохозяйственной информации по сахарной свекле). Консультации охватывают такие области, как обработка почвы, сорта , внесение удобрений, защита растений , сбор урожая, хранение и т. Д.

семя

Сеялка точного высева для сахарной свеклы

Посев до механизации сельского хозяйства

Людям нравится выращивать сахарную свеклу после удобрения озимых зерновых, как можно скорее опрокидывать стерню, через несколько недель производить глубокую вспашку, а весной боронить и прикатывать. Если вы хотите удобрять в свежем виде, удобрение нужно вносить в землю очень рано осенью. Из минеральных удобрений на первом месте стоят фосфаты. Поскольку вегетационный период длится от 26 до 30 недель, сеять семена как можно раньше, в конце марта или начале апреля, на равнине или гребнях, рядах или ямах в качестве окунания . Чем богаче почва, тем уже ее нужно строить, чтобы не получить слишком крупную свеклу. При посеве рядами дается расстояние от 30 до 50 сантиметров, посев в горшок обычно проводят лемехом . Для этого нужно от 9 до 10 килограммов, а для сеялки от 15 до 20 килограммов семян на гектар. Любая корка почвы до появления всходов семян удаляется , проезжая по ней зубчатым катком, позже вы два или три раза прополощите почву и, наконец, слегка просверлите ее. После первого рыхления свекла отделяется на 18-20 сантиметров, и эта работа облегчается при посеве рядов, протягивая через них мотыгу. Все оставшиеся растения, кроме самых сильных, вырывают и помещают между рядами, чтобы предотвратить прорастание сорняков.

Посев по современным стандартам

Семена сахарной свеклы в панировке (слева) и натуральные (справа)

Посев происходит в Центральной Европе с середины марта до начала мая. Технически тщательно подготовлено (гранулированные) семена высевают в качестве одного зерна семян с одного зерна семян сверл рядами на расстоянии 45 см или 50 см и глубиной от 2 до 3 см, с населением от семи до одиннадцати растений на площади метр. Равный посев в настоящее время терпит неудачу в основном из-за существующей подъемной техники, так как междурядье в диапазоне 30 сантиметров и расстояние между растениями 30 сантиметров в ряду приводят к проблемам с засорением комбайна листьями свеклы и сорняками.

В последнее время в Schlitzsaat спорадически также сеют свеклу, даже Streifenfrässaat или стрип- тилл . Это особый метод посева мелкого зерна, при котором почва рыхлится на глубину до 25 сантиметров только в семенном ряду. Для этого используются зубчатые сошники, расположенные перед сеялкой. Согласно первоначальным данным, преимуществами перед традиционным посевом по мульче с подготовкой посевного ложа весной являются более равномерный всход семян, высокая энергоэффективность и низкая рабочая нагрузка на гектар, а также хорошая защита от эрозии почвы . Эта процедура также может повысить эффективность использования воды в фазе вегетации.

урожай

Заготовка свеклы вручную
Головная лопата
Свеклоуборочный комбайн
Вилка для свеклы
Сани для тягловых животных
Свеклоуборочный плуг для тягловых животных
Накопление свеклы
Сахарная свекла на гербе Зёллингена

Сбор урожая начинается с середины сентября до примерно середины декабря, хотя более поздний сбор урожая в хорошую погоду имеет преимущества, так как содержание сахара увеличивается с увеличением периода вегетации. Время уборки свеклы также называют свекольной кампанией .

Раньше сахарную свеклу собирали вручную. Вы отрезаете кочан и листья лопатой, а затем колете свеклу, или вы сначала кололи их, а затем ножом удаляли головку и листья. Для выкапывания использовали лопату , вилку, свеклоуборочный комбайн или свеклоуборочный комбайн. Листья свеклы использовались на корм. С выколотой свеклы удалили прилипшую землю. Очищенную свеклу загружали на прицеп вручную или с помощью вилки для свеклы и обычно доставляли по железной дороге на сахарный завод для дальнейшей обработки .

Устройства, запряженные тягловыми животными, позже появились как замена чисто ручного труда. Прежде всего, здесь следует упомянуть головной суппорт для обрезки свекольной кочеры и листьев, а также подъемное устройство для свеклы, прикрепленное к ножке плуга с тележкой для рыхления свеклы от земли.

Даже сегодня процесс сбора урожая по-прежнему состоит из трех этапов: удаление листвы и кочана свеклы, вытаскивание свеклы из земли и сбор свеклы с земли. Есть вариант, когда первые два этапа работы выполняются одной машиной, а подборщик - второй машиной, или все рабочие этапы могут выполняться одной машиной, свеклоуборочным комбайном . Эти машины доступны как в самоходной версии, так и для работы на тракторе . При удалении листья свеклы измельчают и либо оставляют в поле для удобрения, либо загружают прямо на прицеп и используют в качестве корма.

Урожайность составляет от 40 до 80 тонн свеклы с гектара посевной площади, из этого количества можно произвести около 10 тонн сахара. В 1859 году испытания полевых удобрений, проведенные Chemische Fabrik zu Schöningen, показали урожайность около 38 тонн с гектара (189,4  центнера с акра ). С другой стороны, неоплодотворенная обработка сахарной свеклы на участке земли достигла лишь 18 тонн на гектар (90,1 центнера на акр).

Общая энергия, необходимая для производства тонны сахара в этом случае, составляет около 11 200 мегаджоулей (соответствует теплотворной способности около 267 кг сырой нефти. См. Единицу измерения нефти ) из этого общего количества, около 2500 МДж (эквивалент 60 кг нефтяного эквивалента). ) в сфере производства (для обработки почвы, внесения удобрений, семян, защиты растений и сбора урожая) и в среднем 600 МДж (что эквивалентно 14 килограммам нефтяного эквивалента) для транспортировки очищенной свеклы с поля на сахарный завод. Энергетическая ценность одной тонны сахара составляет 16 800 мегаджоулей, что на 50 процентов больше стоимости производства.

Вредители и болезни

Самый распространенный вредитель в Центральной Европе - нематода свекловичей . К другим вредителям относятся: совок озимый , нематода , лук личинка , Мосс кнопка жуки и проволочники . Улитки особенно важны как кормовые вредители для молодых растений, в то время как гамма-совы чаще встречаются на более старых растениях . Болезни - пятнистость листьев Cercospora , свекольная ржавчина и поздняя свекольная гниль .

использовать

Сахарная свекла выращивается как сырье для промышленного производства сахара ( сахарозы ). Выход сахара составляет почти 16% от используемой свекольной массы.

Листья свеклы образуются как побочный продукт сбора урожая, большая часть которого возвращается в почву в качестве сидерата . Лист свеклы также в меньшей степени используется в качестве корма для крупного рогатого скота.

Другим промышленным побочным продуктом является патока, сироп, который состоит примерно из 4% от массы переработанной свеклы и обессахаривается путем кристаллизации , но все же содержит много сахара и богат питательными веществами . Он служит, помимо прочего, для производства промышленного спирта путем ферментации , а также в качестве питательной среды для биотехнологического производства других продуктов, таких как. Б. Пекарские дрожжи или лимонная кислота в белой биотехнологии . Он также используется в кормовой промышленности. Побочным продуктом дальнейшей переработки патоки, в основном не содержащим сахара, является барда , которая также используется в качестве кормовой добавки и удобрения.

Свекольный жом, выщелачиваемый при производстве сахара, по- прежнему имеет высокое содержание сахара, а также содержит белок, поэтому они используются в качестве корма для животных , особенно для жвачных . На каждые 100 кг переработанной свеклы приходится от 20 до 22 кг прессованного жома с содержанием сухого вещества около 20%.

Сироп из сахарной свеклы («ботва репы»), иногда также патока, едят в виде пасты, особенно в районах выращивания. Топы репы также доступны в магазинах по всей Германии.

Помимо использования в качестве корма для животных, сахарная свекла все чаще используется в качестве возобновляемого сырья (вкратце: Наваро), например Б. используется для производства этанола ( биоэтанола ). Сахарная свекла также является богатым энергией и быстро ферментируемым субстратом для производства биогаза .

Листья похожи на листья мангольда ; их можно использовать как листовые овощи, например, мангольд.

Экономический смысл

По данным Всемирной продовольственной организации ФАО, в 2019 году в мире было собрано 278 497 980 т сахарной свеклы. Десять крупнейших производителей вместе произвели 79,1% мирового урожая.

Крупнейшие производители сахарной свеклы

Крупнейшие производители сахарной свеклы (2019 г.)
классифицировать страна Количество
(в т )
1 РоссияРоссия Россия 54.350.115
2 ФранцияФранция Франция 38 024 390
3 ГерманияГермания Германия 29 728 300
4-й СШАСША США 25 945 480
5 ТурцияТурция Турция 18 085 528
Шестой ПольшаПольша Польша 13 836 620
7-е Китайская Народная РеспубликаКитайская Народная Республика Китайская Народная Республика 12 272 900
8-е ЕгипетЕгипет Египет 10 525 138
9 УкраинаУкраина Украина 10 204 530
10 Объединенное КоролевствоОбъединенное Королевство Объединенное Королевство 7 450 000
Десятка лучших 220.423.001
остальные страны 58 074 979

Для сравнения: Австрия за тот же период произвела 1 965 150 т, а Швейцария - 1 454 536 т. Всего в Европе произведено 194 460 403 т, что соответствует 69,8% мирового производства.

Значение для производства сахара

Аренда на краю поля для временного хранения свеклы перед отправкой на сахарный завод
Свекла убранная

Доля сахарной свеклы как источника сырья для производства сахара за последние десятилетия снизилась. В 2005/06 маркетинговом году во всем мире было произведено 109,4 миллиона тонн (74 процента) сахарного тростника и 38,3 миллиона тонн (26 процентов) сахарной свеклы. В 1960-х это соотношение составляло 57% тростникового и 43% свекловичного сахара. Однако абсолютное количество произведенного свекловичного сахара оставалось относительно стабильным из-за значительного общего увеличения производства сахара. В ЕС производится 112 миллионов тонн свеклы в год, примерно, из которых европейская сахарная промышленность выигрывает от 13 до 15 миллионов тонн сахара-песка . Практически во всех странах Европы сахар производят из сахарной свеклы. Германия, с площадью около 400 000 гектаров, а также Франция и Польша являются основными производителями. Почти 90 процентов сахара, потребляемого сегодня в Европе, выращивается внутри страны. Во многом это связано с защитными тарифами ЕС, которые отдают предпочтение внутреннему свекольному сахару по сравнению с более дешевым тростниковым сахаром (см. Протекционизм ). Это делает сахар более дорогим для европейских потребителей.

Субсидии

В Швейцарии, как и все сельское хозяйство, выращивание сахарной свеклы сильно зависит от субсидий . Поскольку в конце сентября 2017 года режим европейского рынка сахара был отменен, а объемы производства были опубликованы, а ограничения на экспорт сняты, вклад отдельных культур увеличился еще на 300 франков с гектара . В общей сложности сегодня (2019-2021 гг.) Фермер получает от 3400 франков ( ÖLN ) до 4850 франков ( Bio Suisse ) за гектар в год.

Устойчивые к гербицидам сорта

В 2015 году генетически модифицированная , устойчивая к гербицидам сахарная свекла выращивалась почти исключительно на 471 000 га в США . С 15 000 гектаров посевных площадей под сахарной свеклой в Канаде (почти все посевные площади под сахарной свеклой в Канаде) вместе взятые составляют гектары двух стран, почти все посевные площади под ГМО сахарной свеклы в мире составляют 486 000. Выращивание генетически модифицированной сахарной свеклы значительно облегчает борьбу с сорняками , можно использовать почти исключительно глифосат, как и средства от сорняков . По сравнению с традиционным культивированием, при котором обычно используются несколько различных средств борьбы с сорняками , для устойчивой к глифосату сахарной свеклы используется только глифосат. Однако существует риск того, что рост числа устойчивых к глифосату сорняков испортит успех. Другая проблема заключается в том , что ауткроссинг из сопротивления глифосата родственные культуры и диких формы не может быть полностью исключен.

литература

  • Клаус-Ульрих Хейланд (ред.): Специальное выращивание растений, 7-е издание, Ульмер, Штутгарт, 1952, 1996, ISBN 3-8001-1080-6 , стр. 203 и далее.
  • Райнхольд Шильдбах : Содействие всходам, росту молодости и формированию урожая сахарной свеклы. Гиссен 1966

веб ссылки

Commons : Sugar Beet  - Коллекция изображений, видео и аудио файлов.
Викисловарь: сахарная свекла  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ Научные названия Beta vulgaris в MMPND .
  2. ↑ a b nachwachsenderohstoffe.de Возобновляемое сырье в 2009 году снова на площади около 2 миллионов гектаров . 21 октября 2009 г .; Проверено 15 февраля 2010 года.
  3. ↑ а б том конференции «Биогаз в сельском хозяйстве - состояние и перспективы» . (PDF) Агентство по возобновляемым источникам сырья (FNR), Gülzower Expert Discussions, том 32, 2009 г., 458 страниц; Проверено 15 февраля 2010 года.
  4. ↑ Описание всходов
  5. ↑ Сахарная свекла - Карьера политического клубня . В: NZZ , 18 декабря 2015 г.
  6. ↑ top agrar. Журнал современного сельского хозяйства , 2/2008.
  7. ^ Пауль Швайгманн: Сельскохозяйственные машины и их обслуживание . 1-е издание. Pfanneberg, Gießen 1955, перепечатано Bulldog-Press, Limburg ad Lahn 1993, ISBN 3-9803332-1-3 , стр. 231 и далее.
  8. ↑ Урожайность сахарной свеклы с гектара в Германии до 2019/2020 гг. Accessed 30 ноября 2020 года .
  9. ^ Вильгельм Римпау : эксперименты по удобрению сахарной свеклы, в частности, с использованием удобрений, богатых фосфором . В кн . : Работник химического комбината . Том 5, Адольф Штекхардт (ред.), Verlag Georg Wigand, Leipzig 1859, pp. 102-110.
  10. ↑ Хорст Эйххорн (Ред.): Landtechnik . 7-е издание, Ульмер, Штутгарт, 1952, 1999, ISBN 3-8001-1086-5 , стр. 350.
  11. ↑ Article Sugar : «Его энергетическая ценность составляет 16,8 килоджоулей на грамм».
  12. ↑ Федеральное министерство продовольствия, сельского хозяйства и защиты потребителей (BMELV): Статистический ежегодник по продовольствию, сельскому хозяйству и лесам, 2009 г. (PDF; 5,8 МБ), стр. 229, по состоянию на 8 марта 2011 г.
  13. ↑ a b Посевы> Сахарная свекла. В: производство ФАО статистики 2019 fao.org, доступ на 24 января 2021 года .
  14. ↑ proplanta.de www.proplanta.de, по состоянию на 3 августа 2009 г.
  15. ↑ proplanta.de proplanta.de www.Proplanta.de, по состоянию на 3 августа 2009 г.
  16. ↑ Парламентская инициатива (15.479): Остановите разрушительный демпинг цен на сахар! Обеспечение отечественной сахарной промышленности. (PDF; 712 KB) Отчет Комиссии по экономике и налогам Национального совета. В: admin.ch . 18 августа 2020, доступ к 11 ноября 2020 .
  17. ↑ a b Генетически модифицированная сахарная свекла: районы выращивания во всем мире 9 мая 2016 г. прозрачность Генная инженерия. Проверено 26 апреля 2017 года.
  18. ↑ Моришита, DW (2017). «Влияние устойчивой к глифосату сахарной свеклы». Pest Manag Sci: н / д. DOI: 10.1002 / пс.4503 .
  19. ↑ McGinnis, EE, et al. (2010). «Кисло-сладкий: научный и юридический взгляд на устойчивую к гербицидам сахарную свеклу». Растительная клетка 22 (6): 1653-1657. DOI: 10.1105 / tpc.110.077198 .