Główne rośliny cukrodajne

Na skalę przemysłową cukier produkuje się z dwóch roślin: trzciny cukrowej (80%) i buraków cukrowych (20%). Poza tym niektóre gatunki również gromadzą większe jego ilości w formie sacharozysacharozasacharozy. Wśród przykładów można wymienić między innymi: sorgo cukrowe, klon cukrowy, daktylowiec leśny, palmę miodową i palmę cukrową, lecz nie mają one znaczenia przemysłowego.

Pochodzenie głównych roślin cukrodajnych

Trzcina cukrowa

R1Rdmeb2GFxdG

Zdjęcie przedstawia plantację trzciny cukrowej. Trzcina przypomina wysoką trawę.

R1TVXpOVtwgTA

Zdjęcie przedstawia plantację trzciny cukrowej. Trzcina przypomina wysoką trawę. Przed plantacją rosną pojedyncze drzewa.

RVf467uzuHq72

Zdjęcie przedstawia plantację trzciny cukrowej. Trzcina przypomina wysoką trawę. Liście trzciny mają ostre brzegi blaszki.

Istnieją różne hipotezy na temat pochodzenia trzciny cukrowej. W Indiach uprawiano ją już 1500 lat p.n.e. Inni naukowcy wskazują, że została ona udomowiona już 3000 lat p.n.e. w Bangladeszu. W Chinach natomiast pojawiła się ona już w IV w. p.n.e., jednak jej uprawa rozpoczęła się dopiero w VII w. Europejczycy znali cukier trzcinowy już w starożytności, lecz sami zaczęli uprawiać trzcinę cukrową dopiero w średniowieczu. Na Wyspach Kanaryjskich uprawiano ją już pod koniec XV w., a w Ameryce Północnej i Południowej – już na początku XVI w. Niektórzy uważają także, że została ona udomowiona na Nowej Gwinei, gdzie występuje jej największa różnorodność botaniczna.

Burak cukrowy

R1Tg0jrnlqRf4

Zdjęcie przedstawia rosnącego w ziemi buraka cukrowego. Korzenie wchodzą daleko w głąb ziemi. Liście buraka są duże, rozłożyste.

R1a6ZCxLhY0v9

Zdjęcie przedstawia pole z uprawą buraka cukrowego. Widoczne są duże, rozłożyste, zielone liście.

R15eiW0aG3DW9

Zdjęcie przedstawia kupkę wykopanych buraków cukrowych. Korzeń buraka ma kształt stożka. W tle są pola uprawne.

Co prawda burak cukrowy znany był już w starożytności, lecz traktowany był jako warzywo i roślina lecznicza. O takim zastosowaniu liści tej rośliny pisał m.in. Arystoteles (V w. p.n.e.). Jej korzenie w drugiej połowie XVIII w. stały się pożywieniem dla zwierząt. Jednakże burak cukrowy swoją światową karierę zawdzięcza Napoleonowi Bonapartemu. Na przełomie XVIII i XIX w., na skutek angielskiej blokady dostaw cukru trzcinowego do Francji, zaczęto na skalę przemysłową stosować metodę ekstrakcjiekstrakcjaekstrakcji cukru z korzeni buraka cukrowego (opracowaną już w połowie XVIII w.). Dowiedziono bowiem wówczas, że cukier zawarty w korzeniu tej rośliny nie różni się od cukru uzyskiwanego z trzciny cukrowej. Należy wspomnieć, że pierwsza cukrownia, w której uzyskiwano cukier z buraków cukrowych, powstała w Polsce – w Konarach Śląskich w 1802 roku.

Charakterystyka głównych roślin cukrodajnych

Trzcina cukrowa

Trzcina cukrowa to roślina wieloletnia z rodziny traw. Osiąga wysokość do 2‑6 m. Ma bardzo wysokie wymagania agroklimatyczne. Preferuje ona obszary o średniej rocznej temperaturze co najmniej 20°C, natomiast optimumoptimumoptimum termiczne wzrostu występuje w temperaturze od 25°C do 28°C. Ginie ona w temperaturze poniżej 4°C. Jeżeli chodzi o wymagania wodne, to potrzebuje ona 1000‑1250 mm opadu rocznie. Natomiast największe plony uzyskuje się przy rocznych opadach 1800‑2500 mm. Duże opady potrzebne są jej w trakcie wzrostu i pełnej wegetacji, jednakże w okresie zbiorów preferuje bezdeszczową pogodę. Roślina ta do wzrostu i rozwoju nie potrzebuje najlepszych gleb, lecz ważne jest, żeby charakteryzowały się one dobrymi warunkami wodno‑powietrznymi i odczynem obojętnym lub lekko kwaśnym (najlepszymi w tym zakresie są mady i lateryty). Wydajność plantacji wynosi nawet do 20 lat, jednakże uprawa monokulturowa nie powinna przekraczać 8 lat. Roślina ta potrzebuje ponadto intensywnego nawożenia. W krajach wysoko rozwiniętych gospodarczo do uprawy i zbiorów zatrudnia się robotników lub korzysta ze specjalnych kombajnów.

R11HzGvxeLgjq1

Na zdjęciu jest łyżeczka z ciemnobrązowym sokiem. Sok jest gęsty, spływa z łyżeczki na talerz.

Roślina ta krótko po ścięciu powinna zostać przerobiona. Pierwszy etap zbioru obejmuje palenie plantacji, a ściśle mówiąc – liści tych roślin. Powoduje to także eliminację szkodników, lecz niestety przyspiesza okres, w którym roślina powinna być przerobiona na cukier (do 15 dni od ścięcia). W przeciwnym razie, po tym okresie cukier przekształca się w alkohol etylowy. Fabryki zwykle znajdują się w bliskim sąsiedztwie plantacji. Następuje tam cięcie roślin na kawałki, gniecenie ich oraz wyciskanie soku (w łodygach znajduje się miąższ, który zawiera ok. 20% cukru). Oprócz cukru uzyskuje się produkty uboczne, takie jak melasamelasamelasa oraz wytłokiwytłokiwytłoki. Z trzciny cukrowej produkuje się również rum, spirytus, biopaliwa – etanol, a także papier, płyty drewnopodobne.

R18xaRulg03T6

Zdjęcie przedstawia wytłoki. To podłużne jasne, włókna z rośliny. Przypominają długie trociny.

W związku z wymaganiami trzciny cukrowej jest ona uprawiana w strefie międzyzwrotnikowej i podzwrotnikowej od około 35°N do około 35°S.

Buraki cukrowe

Burak cukrowy to roślina dwuletnia. W pierwszym roku rozwoju tworzy korzeń spichrzowywysłodkikorzeń spichrzowy bogaty w sacharozę. Po pozostawieniu korzenia na następny rok wyrasta z niego gruba łodyga z kwiatostanem. Największa bioróżnorodność tego gatunku występuje w południowej Europie, Azji Mniejszej i na Bliskim Wschodzie. Współczesne odmiany tej rośliny zawierają 15‑18% cukru. Surowcem przemysłowym są korzenie, które zbiera się po około pięciu miesiącach wegetacji. Ich obróbka wygląda podobnie do obróbki trzciny cukrowej. Otrzymany biały cukier zawiera 96% sacharozy, a produktami ubocznymi są także melasa, wytłoki, wysłodkiwysłodkiwysłodki oraz liście.

Najlepsze warunki do uprawy tej rośliny znajdują się w strefie klimatu umiarkowanego. Jest to roślina ciepłolubna, która preferuje temperaturę 15‑18°C. Ponadto lubi gleby dobrze uwilgotnione, bardzo żyzne i obojętne lub zasadowe: czarnoziemy, czarne ziemie i żyzne gleby brunatne. Ma długi okres wegetacji (220 dni) i wymaga dużego nasłonecznienia (nie lubi przymrozków). Ponadto potrzebuje dużych nakładów pracy i skomplikowanych zabiegów agrotechnicznych, w tym nawożenia, okopywania i odchwaszczania.

Produkcja roślin cukrodajnych

Zbiory trzciny cukrowej wykazują od początku lat 60. XX tendencję rosnącą. Obecnie wynoszą one 1,8 mld ton (według danych FAO). Natomiast zbiory buraków cukrowych są od wielu lat na relatywnie stałym poziomie 200‑350 mln ton rocznie. Od lat 90. XX. ich zbiory wykazywały nieznaczną tendencję malejącą (w porównaniu do rzędu wielkości zbiorów trzciny cukrowej) ze względu na zamykanie nierentownych cukrowni. Ostatnio jednak zwiększyły się z uwagi na inwestycje zagranicznych koncernów.

Światowe plony roślin cukrodajnych z roku na rok wzrastają. W 2018 r. plony buraków cukrowych osiągnęły wartość 615,1 dt/ha, a plony trzciny cukrowej – 708,9 dt/ha. Różnica między wielkością plonów obu tych roślin w ostatnich latach zmniejsza się z uwagi na rosnące zapotrzebowanie na cukier oraz nowe techniki uprawy i środki ochrony roślin.

R4trsZHF1XjKR

Wykres z dwiema krzywymi przedstawia światowe zbiory roślin cukrodajnych. Krzywa obrazująca buraki cukrowe biegnie stabilnie. W latach 1960-2018 ma podobną wartość około 0,2 miliarda ton. Od roku 2017 jest nieznaczna tendencja rosnąca. Krzywa dotycząca trzciny cukrowej. Krzywa dotycząca trzciny cukrowej znacząco wzrosła od wartości 0,4 w 1960 roku do 1,9 miliarda ton w 2003 roku. Po roku 2003 nieznaczny spadek do wartości 1,8 miliarda ton.

R5wL0cFAtiflt

Wykres z dwiema krzywymi przedstawia światowe plony roślin cukrodajnych. Na wykresie są dwie krzywe. Krzywa dotycząca buraków cukrowych biegnie od wartości około 220 decyton na hektar do wartości 600 decyton w 218 roku. Krzywa dotycząca trzciny cukrowej biegnie od wartości 500 decyton w 1960 roku na hektar do wartości 700 decyton na hektar w 2018 roku.

Głównymi producentami trzciny cukrowej są obecnie (według danych FAO) Brazylia oraz Indie. Ważnymi producentami są także Chiny, Tajlandia i Pakistan. Jeżeli chodzi o buraki cukrowe, to czołówkę ich producentów stanowią kraje europejskie: Rosja, Francja, Niemcy, Turcja i Polska, a także USA.

Słownik