5.1.1 Господарське значення, поширення, посівні площі, врожайність
Цукровий буряк (Beta vulgaris saccharifera) - унікальна високопродуктивна і високоприбуткова технічна культура, яка є основним джерелом сировини для цукрової промисловості України.
Біологічний вміст цукру в коренях цукрового буряка в середньому становить 18,5 %, а за переробки на вітчизняних цукрових заводах його вихід дорівнює 11-12%. Близько 50% отриманого цукру використовується у харчовій промисловості, 30% - у хімічній та фармацевтичній, 20% - в інших галузях [1, 3].
Цукор в основному представлений вуглеводом сахарозою (С12Н22О11). Вона викристалізовується із соку рослин і зустрічається в природі в чистому вигляді. В коренеплодах цукрових буряків міститься до 27 % сахарози, а в стеблах цукрової тростини – до 25 %. Цукор має високі смакові якості, швидко засвоюється організмом людини, відновлюючи його енергію та працездатність, позитивно впливає на емоційний стан. Він необхідний для нормального функціонування печінки, мозку, живлення м'язів. У давнину його використовували як ліки. Людині потрібно 80-100 г цукру на добу або 29-37 кг на рік. Традиційно батьківщиною цукру (сахарози) вважають Індію – саме там начебто вперше було отримано кристалічний продукт, найменування якого «саккара» (санскр. «солодкий») за посередництвом арабів (араб. «суккар») потрапило в усі європейські мови, зокрема й українську. Насправді, як засвідчили археологічні та етнографічні дослідження, солодкий сік цукрової тростини був відомий мешканцям Нової Гвінеї ще у VIII тис. до н. е., звідки секрет його видобування потрапив до Полінезії, а згодом через Філіппіни досягнув Китаю та Індії, які розвинули технологію виробництва й розгорнули торгівлю у VIII–VI столітті до н. е. Європейські цивілізації більшу частину своєї історії як джерело сахарози вживали мед. Лише в елліністичну епоху стало відомо про наявність цукру. Нині у світі виробляють цукру із цукрових буряків близько 40 %, а з цукрової тростини - 60 % [1, 3, 5, 12].
Крім харчової, цукровий буряк має високу кормову цінність - вдвічі вищу, ніж кормовий. У 100 кг коренеплодів міститься 26 кормових одиниць (к.од.) - 1,2 кг перетравного протеїну, 0,5 кг кальцію і 0,5 кг фосфору. За врожайності 300 ц/га коренів вихід кормових одиниць становить понад 100ц/га. Слід зауважити, що цукровий буряк засвоюється в організмі великої рогатої худоби тільки на 40%, а кормовий буряк - на 100%. Тому згодовувати цукрові коренеплоди худобі недоцільно [3, 4, 5].
Аграрні підприємства, переробляючи цукрові буряки (рис. 5.1), одержують побічну продукцію - гичку, а цукрові заводи, переробляючи їх, - жом і мелясу, які використовуються на корм худобі.
Рис. 5.1. Схема переробки цукрового буряка
Гичка цукрового буряка є цінним зеленим кормом; використовують її і для виготовлення силосу. Урожайність гички становить 30-50% від урожайності коренеплодів, а в деяких випадках майже наближається до неї. У 100 кг гички міститься 20 к.од. Приорана гичка є добрим повільно діючим азотним добривом для наступних культур сівозміни, особливо зернових [3, 4, 7, 8].
Жом (знецукрена стружка коренеплодів) теж є цінним кормом для худоби. Свіжий жом у 100 кг містить 8 к. од., а в 100 кг сухого жому міститься 85 к.од. За врожайності цукрових буряків 300 ц/га вихід свіжого жому становить 240 ц [3, 4, 12, 14].
Мелясу, яка залишається після переробки цукрових буряків і містить понад 50% цукру, що не кристалізується, використовують для виробництва спирту, дріжджів, гліцерину та інших продуктів. Вона також залучається як компонент при підготовці грубих кормів (100 кг меляси містить 77 к.од.) [3, 4, 12, 14].
Відходи переробки цукрового буряка (дефекат) використовують для вапнування кислих ґрунтів.
Цукровий буряк має велике агротехнічне значення. Під нього застосовують глибоку оранку, вносять в достатній кількості органічні й мінеральні добрива. Як просапна культура він сприяє очищенню полів від бур'янів. За цими ознаками він є цінним попередником для культур сівозміни і підвищує загальний рівень землеробства [1, 7, 12].
Крім того, цукровий буряк є найбільш ефективною цукроносною культурою для виробництва біопалива – біоетанолу. З 1 га цукрових буряків (за урожайності 60 т/га та цукристості 16%) можна отримати понад 4,3 т біоетанолу. Для автомобілів, двигуни яких переобладнано на використання цього біопалива, такої його кількості вистачає на 68,4 тис.км [17].
Важлива агроекологічна роль цукрового буряка також полягає в тому, що він в 2-4 рази ефективніше використовує ґрунтову вологу протягом вегетації, порівняно з зерновими культурами, овочами та люцерною, - близько 200 л на 1 кг сухої речовини [1, 11].
Цукровий буряк поглинає найбільше серед польових культур вуглекислого газу (СO2) і виділяє кисню (О2), що забезпечує значний екологічний ефект. З 1 га посіву за вегетацію виділяється кількість кисню, достатня для дихання 60 людей впродовж року. За своєю позитивною дією на склад повітря 1 га цукрового буряка прирівнюється 1 га змішаного лісу [1].
Поширення. Цукровий буряк належить до «молодих» культур – йому близько 200 років. У Київські Русь буряк був завезений із Середземномор’я в часи раннього середньовіччя. Протягом XVII-XVIII ст. культурна коренеплідна форма набула поширення в Західній Європі. На час завезення коренеплідного буряка вже вирощували його листкові форми (мангольд). Відбулося природне схрещування між листковим та коренеплідним буряком. Пізніше виникли формоутворюючі центри гібридизації в Європі: у Франції- для мангольдів, в Німеччині - для коренеплідних форм [3, 4, 7, 8, 12].
У XVIII столітті з гібридних форм кормового буряка було відібрано цукровий буряк. У 1747 році німецький вчений-хімік Андреас Зиґмунд Маргграф (1709-1782) у своїй лабораторії виділив з гібридних форм кормового буряка кристалики цукру, подібного до тростинного, про що і доповів на засіданні Пруської академії наук. Лише через 10 років, у 1784 р., учень Маркграфа Франц Карл Ахард розпочав досліди з селекції, розробки агротехніки вирощування і технології переробки буряка на цукор. У 1802 році він одержав перший урожай суто білого буряка з вмістом цукру 5-7%, який пізніше за місцем вирощування отримав назву сілезький білий. З однієї тонни коренеплодів він добув лише 30 кг цукру, тоді як на сьогодні вихід цукру досягає 140-160 кг і більше. Термін «цукровий буряк» виник лише близько 1830 року, коли розширились посівні площі і з'явилися цукрові заводи [3, 4, 7, 8, 12].
Перші цукроварні було збудовано в 1802 р. К. Ахардом у Німеччині та Я. Єсиповим і Е. Бланкеннагелем у Росії (с. Аляб'єве Тульської губернії).
В Україні перші цукрові заводи, які працювали на буряковій сировині, було збудовано в 1824 р. у с. Трощині Канівського повіту та в с. Макошине Чернігівській губернії, а в 1826 р. - в Київській і через рік - у Подільській губернії (м. Бершадь). В середині XIX століття на території України вже нараховувалось 229 цукрових заводів. Україна стала основним районом виробництва цукру, завдяки сприятливим кліматичним і ґрунтовим умовам, а також наявності поміщицьких маєтків і робочої сили. Цукровий буряк був поширений у Лісостепу на Правобережжі (Київська і Подільська губернії) і на Лівобережжі (Сумщина). Найбільшу площу мали поміщицькі плантації, менше - заводські; селянські становили до 20%. Врожайність цукрового буряка за дореволюційних часів в середньому досягала 165 ц/га [3, 4, 7, 8, 12].
Низька собівартість і стабільний попит на продукцію багато десятиліть спонукали до розширення виробництва і нарощування потужностей бурякоцукрової галузі.
Посівні площі та урожайність. У сучасний період цукрові буряки культивують у 44 країнах світу. Світова посівна площа цукрового буряка становить близько 9 млн. га. Найбільші посівні площі зосереджені в Україні, Росії, Франції, Португалії, Німеччині, Італії, Румунії, Чехії, Словаччині, Англії, Бельгії, Угорщині, Туреччині, Грузії, Вірменії, Казахстані, Киргизстані. Збільшуються посівні площі під цією культурою у Молдові, Білорусі, країнах Балтії. Близько 80 % усіх посівних площ та валового збору цукрових буряків припадає на Європу. У США посівна площа не перевищує 10% загальної світової.
На початку 1990-х років Україна займала провідне місце у світі за площами посіву (1,6 млн. га) і за виробництвом цукру (понад 5 млн. тон, що складало 10 % світового виробництва бурякового цукру). Нині посівні площі значно скоротились (рис. 5.2) [1, 28].
В основаному посіви цукрового буряка зосереджено в лісостеповій зоні. У Степу вони займають близько 25 % посівної площі. Найбільші площі під цукровим буряком у господарствах Вінницької, Полтавської, Хмельницької, Харківської, Київської і Тернопільської областей (рис. 5.3) [28].
Рис. 5.2. Посівні площі цукрового буряка в Україні (тис. га)
Рис. 5.3. Посівні площі цукрового буряка в адміністративних областях України (тис. га)
Цукровий буряк належать до найбільш урожайних культур. За правильного застосування комплексу агротехнічних заходів інтенсивної технології виробництва цукровий буряк можна вирощувати на великих площах, отримуючи по 500 ц/га і більше коренеплодів з мінімальними затратами праці. Динаміка середньої урожайності цукрового буряка в Україні представлена на рис. 5.4 [28].
Рис. 5.4. Динаміка середньої урожайності цукрового буряка (тонн/га)
В останні роки у кращих господарствах Ямпільського району Вінницької області, Радзивилівського району Рівненської області, Підволочиського району Тернопільської області, Бузького району Львівської області врожаї цукрового буряка досягали 510-575 ц/га [25, 28].