Cukrová třtina je kulturní rostlina patřící do rodu Saccharum (rodina Poaceae nebo trávy, podčeleď Panicoideae ), pěstované zejména pro výrobu cukru ( celé třtinového cukru , nebo ne ), extrahuje tyče (nebo strniště ). Historicky byly domestikovány čtyři druhy cukrové třtiny, především Saccharum officinarum , ale moderní kultivary tvoří komplexní sadu hybridů odvozených především z křížení mezi Saccharum officinarum a Saccharum spontaneum , s přispěním Saccharum robustum , Saccharum sinense , Saccharum barberi a několika souvisejících rodů, jako je jako Miscanthus , Narenga a Erianthus .
Cukrové třtiny byl až do počátku XIX E století jediným důležitým zdrojem cukru a stále představuje v XXI E století , 70 až 80% na výrobu cukru. S ročním objemem produkce přes 1,9 miliardy tun (čerstvá hmota) nebo přibližně 570 milionů tun ( sušina ) je jednou z hlavních plodin pěstovaných na celém světě.
Cukrová třtina je velká tropická bylinná tráva ( Poaceae ) s trstinovým zvykem , jehož výška se pohybuje od 2,5 do 6 metrů. Stonky o průměru 1,5 až 6 cm jsou pevné. Listy, střídavě, jsou rozloženy ve dvou protilehlých řadách a mají čepel asi 1 m dlouhou, 2 až 10 cm širokou a váží asi 300 g a více. Na rostoucích rostlinách je jich deset, spodní část stonku holá, jak spodní listy chřadnou.
Květenství je terminální lata dlouhá padesát centimetrů až jeden metr. Při pěstování se třtina obvykle rozkvétá před kvetením . Je to vytrvalá rostlina svým rhizomatózním kmenem .
Protože cukrová třtina je pěstovaná rostlina, její distribuce je výsledkem expanze její kultivace v průběhu staletí. V současné době (2018) se pěstuje ve všech tropech a subtropech světa, na obou stranách rovníku, v oblasti vymezené přibližně rovnoběžkami 35 ° severní a 35 ° jižní šířky. V roce 2007 byly hlavními zeměmi produkujícími cukrovou třtinu Brazílie (33% světové produkce), Indie (23%), Čína (7%), Thajsko (4%), Pákistán (4%)), Mexiko (3%), Kolumbie (3%), Austrálie (2%), USA (2%) a Filipíny (2%).
Jeho země původu by byl souostroví z Nové Guineje , odkud by to bylo šíření člověk nejprve ve všech ostrovech Pacifiku av Indickém oceánu, jak pokud jde o Malajsii , nebo jinde ve Indochinese poloostrově . Jeho rozšíření by mohlo souviset s expanzí Austronesians přes ostrov jihovýchodní Asii a Pacifik.
Podle jiné hypotézy pochází cukrová třtina z jižní a jihovýchodní Asie. Tato rostlina se ve skutečnosti pěstuje v Indii již více než 4000 let a má významné místo v indické venkovské kultuře a folklóru. Slovo cukr je navíc odvozeno ze sanskrtského slova शर्करा ( Shakar ).
Z různých druhů přítomných v těchto oblastech je domarikován Saccharum officinarum . Poté byl křížen s divokými druhy ( Saccharum robustum , Saccharum barberi , Saccharum spontaneum a Saccharum sinense ), aby se zlepšil výtěžek cukru a odolnost vůči různým podnebím.
Cukrová třtina byla na Martiniku zavedena jako ve zbytku Západní Indie již v roce 1640, aby představovala výnosnou plodinu, která umožnila zásobovat Evropu zásobou cukru. Rum , který pochází z něho, získal svůj první štítek na Martiniku , francouzský ostrov.
Brazílie představuje v roce 2018 42% světového vývozu. Britové , jedenáctý vývozce, se uvádí, že největší produktivity na hektar.
Oblast pěstování cukrové třtiny sahá od 37 ° severní šířky do 30 ° jižní šířky. Cukrová třtina nevydrží chlad, vyžaduje silné sluneční světlo a velké množství vody a ocení bohaté půdy s dobrým odtokem. Tropického původu se široce pěstuje v Jižní Americe (zejména v Brazílii, kde byla poprvé uvedena na trh v roce 1504 a která je předním producentem cukru), v Asii (zejména v Indii a Číně ), na mnoha tropických ostrovech, ale také na Austrálie a Severní Amerika (zejména Florida ).
Cukrová třtina je tráva: produkuje semena, ale reprodukci zajišťují hlavně řízky ( nepohlavní rozmnožování ). Ve volné přírodě se cukrová třtina nakonec položí a pupeny a jejich kořeny se vyvinou v každém uzlu a na hlavě, což mu umožní kolonizovat až do vzdálenosti 2 nebo dokonce 4 metry v závislosti na velikosti rostliny. Noha mateřské rostliny také vede k mnoha přísavkám. Při pěstování v hotovosti je zralá hůl obvykle nakrájena na části dvou nebo více uzlů a poté pohřbena v řadě v brázdě. Sexuální reprodukce třtiny opylováním a poté setím semen byla málo studována a procvičována. S obnoveným zájmem o tuto plodinu, zejména v souvislosti s výrobou ethanolu pro biopaliva , se agronomické laboratoře zabývaly tímto typem studií s cílem vyvinout nové odrůdy, zejména s cílem vytvořit odrůdy odolné vůči různým chorobám třtiny.
Bylo provedeno několik křížení mezi Saccharum officinarum a jinými druhy rodu, aby se získaly hybridy různých kvalit. Genom kultivované cukrové třtiny je velmi složitý. Rod Saccharum zahrnuje pouze polyploidní druhy (2n = 40 až 140). Před moderními vylepšeními byl komplex cukrové třtiny složen z druhu S. officinarum (2n = 80) pravděpodobně odvozeného od S. robustum , S. barberi (2n = 82 až 124), S. sinense (2n = 82 až 124). Ve 20. letech 20. století byl materiál hybridizován divokým druhem S. spontaneum . Současnými kultivovanými odrůdami jsou hybridy a aneuploidy se stovkou chromozomů z officinarum (počet základních chromozomů x = 10 jako robustum ) a některé ze spontaneum (počet základních chromozomů x = 8). Genetické analýzy ukázaly, že 15–25% genomu kultivovaných odrůd pochází ze S. spontaneum a že S. barberi a S. sinense jsou již hybridy mezi S. officinarum a S. spontaneum .
Cukrová třtina spojuje několik druhů a hybridů a bylo identifikováno více než 4000 odrůd, včetně třtiny:
U komerčních třtinových plodin jsou zdravé a energické třtinové rostliny ze školek rozděleny a poté vysazeny v řadě pod vrstvu 3, 5 a až 10 cm půdy v závislosti na úrovni půdní vlhkosti a s přihlédnutím ke kvalitě půd, jejich propustnost a úroveň srážek. Sekce jsou přednostně řezány v horní části hole, přísavky vycházející ze spodní části se vyvíjejí méně dobře a pomaleji. Hole jsou zasazeny do brázdy do hloubky 0,5 metru, ploché nebo do vyvýšených záhonů (v závislosti na kvalitě odvodnění půdy). Hůl potřebuje hodně vody, ale neocení vlhkou půdu a často je zajištěna drenáž. Brázdy nebo řádky jsou obvykle od sebe vzdáleny 1,5 až 2 metry, aby se vytvořil prostor pro stroje, pracovníky a zavlažovací kanály. Tento zvyk má za následek nízkou hustotu farem a zvýšení výnosů je povoleno vyšší hustotou, ale vede k obtížím pro mechanizaci. Byly učiněny pokusy o zvýšení hustoty, zejména výsadbou do úzkých párů brázd nebo do jedné velké brázdy široké 1 až 3 metry, ale tyto postupy se obecně nepoužívají. V přírodě má třtina velmi vysokou hustotu, mezi rostlinami až 5 - 8 cm.
Po několika týdnech jsou nahrazeny nerostoucí rostliny rostlinami shromážděnými ze školky vysazené současně s poli, což pomáhá udržovat jednotnost velikosti rostlin na polích. Třtina vyžaduje mechanické, chemické nebo mulčovací odplevelení, protože konkurence plevelů na začátku pěstování vede k výraznému poklesu konečných výtěžků cukru. Jakmile jsou rostliny dobře vyvinuté, postačí rostlinný kryt, který zabrání opětovnému růstu plevelů.
Třtinová pole vyžadují hodně vody, kolem 13 000 až 15 000 metrů krychlových na hektar za rok se špatnými zavlažovacími systémy. Například první zavlažování se provádí ve stejný den setí nebo následující den, poté o týden později, poté ve 3týdenních intervalech až do doby zrání třtiny, kdy rostlina vyžaduje vodní stres. Pole jsou nejčastěji zavlažována jednoduchou gravitací, trubkou propíchnutou otvory, které nalévají velké množství vody do každé zavlažovací brázdy. Voda poté teče na konec pole, u velkých farem často více než kilometr daleko. Rostliny na začátku pole se topí v příliš velkém množství vody, velká část použité vody se používá pouze k pohybu toku a velká část se ztrácí odpařováním. Neúčinný provoz může dále zvyšovat plýtvání v důsledku toho, že operátor musí cestovat z jednoho konce pole na druhý, aby detekoval příchod vody a poté se vrátil, aby uzavřel ventily.
Používají se také jiné zavlažovací metody, s mobilními lineárními sprinklerovými systémy, pevnými nebo mobilními postřikovači. Tyto systémy také způsobují značné ztráty odpařováním a problémy s distribucí vody v poli podle větru.
Byly také vyvinuty zavlažovací metody využívající povrchové nebo zasypané odkapávače, zejména v Brazílii . Tyto systémy snižují množství použité vody (40 až 90%), pokud jsou dobře řízeny, a také umožňují přísun živin ve formě kapalných nebo rozpustných hnojiv. Na druhé straně vyžadují dobré technologické zvládnutí, zařízení k regulaci vlhkosti půdy, zařízení zajišťující dobrý výkon systému (filtry, regulátory, čerpadla, automatizované systémy atd.) A pravidelné údržbové operace zajišťující „údržbu systému“ a prodloužit jeho životnost. Oba mají také tu nevýhodu, že způsobují koncentraci kořenového systému rostlin v místě odkapávačů, nedostatečný rozvoj zbytku kořenového systému, a proto velkou křehkost rostlin v případě poruchy systému zavlažování, které vyžaduje velkou pravidelnost. Pilotní operace rovněž ukázaly, že k zvládnutí zavlažovacího systému pomocí zakopaných kapačů může být zapotřebí několikaletých zkušeností a že tento špatně zvládnutý systém škodí pěstování cukrové třtiny a jejích výnosů.
Na rozdíl od zavlažovacího systému kapkové zavlažovací soustavy umožňuje zakopaný odkapávací systém před sklizní použít techniku sekání a hoření, lepší výnosy pro zavlažování (od 10 do 40%) a mechanické využití polí třtiny pro sklizeň, postřik hnojiv, pesticidů a herbicidy a ničení plevele plevelem. Při správné údržbě vyžaduje méně oprav a má možnou životnost 5–10 let, což je maximální životnost plantáže cukrové třtiny. Cukrová třtina vyžaduje poslední období zrání, obvykle v období sucha, kdy jí chybí voda, což zvyšuje hladinu cukru v cukrové třtině. Dobrá kontrola zavlažování , zejména pomocí kapače, teoreticky umožňuje řídit okamžik tohoto zrání spuštěním vodního stresu. Experiment se zavlažováním polí cukrové třtiny pomocí zakopaných kapačů umožnil Filipínám snížit množství použité vody z 13 000 metrů krychlových na hektar za rok konvenční metodou postřikovače na 3000 metrů krychlových na hektar a rok. Tento systém také ukázal zlepšení výnosu ze 70 tun sklizené třtiny na hektar na 133,5 tuny na hektar a zvýšení hladiny cukru o 5,2% ve srovnání se zavlažováním.
Cukrová třtina ocení půdy bohaté na organickou hmotu a neutrální až slabě kyselé nebo zásadité pH (6,5 až 7,5). Přesto toleruje širokou škálu půdních typů s pH v rozmezí od 5 do 8,5 a dokonce i mírnou slanost, která však při svém zvyšování snižuje výnosy. Změny provedené v jeho kultuře závisí na zemědělských návycích, odrůdě, kvalitě půdy a technické úrovni monitorování živin přítomných v těchto půdách.
NPKPotřeby dusíku (N) jsou mírné a hlavně koncentrované během období silného mezilehlého růstu, zatímco u mladých rostlin nebo zralých holí jsou sníženy. Těmto potřebám obvykle vyhovuje pozměňovací návrh během setí a po sečení pro budoucí přísavky, tradičně hnojem nebo kompostem. Nedostatek dusíku je poznamenán světle zeleným zbarvením listů, které zbarví žlutě, a předčasnou smrtí starých listů. Cukrová třtina může ukládat absorbovaný dusík, ale přísady na konci plodinového cyklu vedou ke zvýšení míry vlhkosti a obsahu redukujících cukrů, což vede k poklesu výtěžku produkce cukru. V Austrálii poskytly pokusy o pěstování sóji jako zeleného hnoje znovu začleněného do půdy před pěstováním cukrové třtiny ekvivalent požadavků na dusík po dobu dvou let pěstování cukrové třtiny. Byly vyvinuty třtinové odrůdy oseté symbiontem ( Gluconacetobacter diazotrophicus ) fixujícím dusík ve vzduchu. Na rozdíl od jiných rostlin praktikujících tento typ symbiózy se symbiot nevyvíjí ve specifických uzlících, jako je tomu u mnoha druhů zeleniny, ale v mezibuněčném prostředí hůlky.
Třtina vyžaduje dobré množství fosforu (P), který se obvykle přidává před setím ve formě hnoje v dávce dostatečné pro dvě sklizně. Nedostatek fosforu se na cukrové třtině projevuje jako tenké tmavě zelené listy, které se modří, starší listy, které zbarvují žlutě a suché špičky, a nedostatečně rozvinutý kořen.
Třtina má vysoké požadavky na potaš (K), zejména během dozrávání a kvetení, a plodiny často vyžadují další potašové vstupy, aby se udržely dobré výnosy. Nedostatek potaše je poznamenán zažloutnutím listů na okrajích a koncích, což vede k rychlému hnědnutí listů. Stonky jsou tenké a měkké, se sníženým počtem listů. Potašské pozměňovací návrhy mají tendenci být rychle absorbovány a odplaveny dešti, takže se obvykle používají v malých a pravidelných množstvích.
VápníkVápník je přítomen v membráně a buněčné šťávě cukrové třtiny, kde má tendenci se hromadit spíše ve starých tkáních kvůli jeho nedostatečné mobilitě. Nedostatek vápníku je poznamenán žlutým zbarvením mladých listů a žlutými skvrnami, které hnědnou na starších listech. Nedostatky vápníku jsou vzácné kvůli jeho přítomnosti v dostatečné dávce ve většině půd, ale jeho iontová forma interaguje s organickou hmotou a je také velmi rychle odplavována dešti.
Půdy s výrazným deficitem vápníku mají kyselé pH, zatímco u cukrové třtiny je obecně mírná kyselost 6,5 optimální. Odrůdy jako R 570 jsou méně citlivé na pH kyselosti, a mnoho tolerovat acidities až 5. vápnění může pomoci k nápravě pH a vyrovnání deficitu vápníku, ale většina zemědělských změny, jako je hašené vápno , jsou rychlé a krátkodobé. Nadměrné vápnění může být škodlivé pro mikrobiální populaci půd a interagovat s organickými změnami půdy nebo dusíkatými hnojivy za vzniku amoniaku. Vápenné dodatky ve formě hrubších zrn mohou působit z dlouhodobého hlediska a pravidelně se rozpadat. To je například případ písků ze skořápek korálů a měkkýšů (obvykle ve formě CaVSO 3) nebo takzvané hrubé vápence s částicemi 2 nebo 4 mm, jejichž jemnější části se rychle používají, zatímco hrubší části působí v průběhu času. Jejich schopnost zvyšovat pH je nižší a změny se obvykle provádějí ve větších množstvích.
Obecně je obtížné stanovit dávku vápnění a pravidelné příspěvky zaměřené na zvýšení pH o půl bodu každé 3 až 5 let jsou považovány za méně škodlivé pro mikrobiální flóru půd a snaží se zabránit nadměrnému množství.
HořčíkNedostatek hořčíku je na mladých listech označen světle zelenou barvou a zažloutnutím a na starších listech žlutými skvrnami, které se zbarvují do oranžova. Nedostatky hořčíku jsou vzácné a závisí na typu dané půdy, korekce tohoto nedostatku se obvykle provádí současně s vápněním půdy několik měsíců před setím.
Sklizeň nastává po 10 až 12 měsících nebo 14 až 16 měsících v závislosti na zemědělských postupech a trvá přibližně 3 měsíce.
Třtina má obvykle období zrání v období sucha, kdy hladina cukru prudce stoupá a mnoho listů vysychá. Poté začne kvetení, po kterém následuje produkce semen. Oba způsobují pokles hladiny cukru, proto se třtina obvykle sklízí těsně před začátkem kvetení. Někdy se provádí sklizeň odumřelých listů před sklizní, aby se usnadnila práce řezaček.
Pole cukrové třtiny se tradičně spalují, aby odplašili hady a další jedovatá zvířata a usnadnili přístup řezaček k řídkým polím a stonkům třtiny zbaveným odumřelých listů. Tyto velkolepé požáry hoří intenzivně a velmi rychle uhasí. Frézy zastřihují stopku třtiny těsně nad prvním uzlem, odstřihnou ji a někdy je zkrácení na polovinu, je-li příliš dlouhá. Koncentrace cukru je nejvyšší ve spodní části stonku. Pupeny jsou ponechány v poli, kde při rozpadu vrací část živin. Řezy lze také stříhat tam. Stopky cukrové třtiny se poté shromáždí a naloží na nákladní automobil, který je přepraví do továrny, která je vždy poblíž farem, protože hladina cukru v řezané třtině se rychle zhoršuje: za 10 dní je na cukr méně bohatých o 2,4 bodu. Tato degradace je doprovázena ztrátou hmotnosti přibližně 1% denně.
Sklizeň cukrové třtiny lze mechanizovat, existují různé typy zařízení, od malé samohybné mechanické sekačky až po těžké vybavení. Tyto velké řezačky cukrové třtiny mají obvykle dvě až čtyři spirálová vřetena, která zachycují řady stopek. Spodní a horní část stonků jsou odříznuty a hole jsou neseny dopravním pásem na stranu, kde jsou uloženy v kamionu. Palice řezané těmito stroji se zhoršují rychleji než u ručních řezaček a musí být rychle přepraveny do továrny. Tento typ operace umožňuje rychlou sklizeň velkého množství cukrové třtiny a snižuje náklady na pracovní sílu v zemích, kde jsou hodinové mzdy vysoké. Umožňuje také sklizeň cukrové třtiny bez vypalování polí, což ponechává na poli spoustu organické hmoty pro další výsadbu a vytváří mulčování, které brání opětovnému růstu trav konkurujících mladým třtinovým výhonkům.
Výnosy třtinových polí jsou velmi proměnlivé a silně závisí na zemědělských postupech a přírodních podmínkách (bohatství půdy a podnebí). Malé tradiční farmy obecně dosahují výnosů kolem 40 tun třtiny na hektar, velké farmy vybavené zařízením a dobrými technickými dovednostmi produkují výnosy v rozmezí od 60 do 80 tun na hektar. Globální výnosy se neustále zvyšují, v průměru kolem 65 tun cukrové třtiny na hektar. Některé farmy dosahují výnosů přesahujících 100 až 130 tun cukrové třtiny na hektar.
Nakrájejte cukrové třtiny připravené k přepravě do rafinerie.
Hlavy a listí vlevo v poli.
Řezačky cukrové třtiny na Mauriciu .
Mechanizovaná sklizeň v Brazílii .
Podrobnosti o přední části mechanické řezačky třtiny v Súdánu .
Hnojení nebo úprava kompostu se tradičně provádí na základně řezané třtiny, která způsobí vyřazení. Pole třtiny se využívá 2 až 10 let před opětovnou výsadbou. Velké, vysoce produktivní farmy po 2 nebo 3 řezech znovu vysazují, aby nedošlo k poklesu výnosu. Rodinné nebo tradiční farmy využívají pole po dobu 10 let a snižují jeho maximální životnost i přes pokles výnosu. Některé dobře spravované farmy dokáží vydělat 5, 7 a až 10 sklizní, aniž by nadměrně penalizovaly pokles výnosu nebo dokonce se zvýšením výnosu během prvních škrtů.
Plantáže cukrové třtiny mohou být infikovány mnoha chorobami virového, plísňového nebo bakteriálního původu.
Mezi houbových chorob, zahrnují plísním cukrové třtiny (kvůli Peronosclerospora zcukření ), jehož uhlí ( Ustilago scitaminea ), přičemž červená nudle ( Colletotrichum falcatum ), hnilobě kořenů (způsobené Pachymetra chaunorhiza , na hnědé rzi ( Puccinia melanocephala ), oranžové rzi ( Puccinia kuehnii ), žlutá skvrna ( Cercospora koepkei ) nebo ananasová choroba ( Ceratocystis paradoxa ).
Mezi virová onemocnění patří Fidži nebo Fidži listová žluč, způsobená SCFDV ( virus nemoci cukrové třtiny Fidži ), mozaika cukrové třtiny způsobená SCMV ( virus mozaiky cukrové třtiny ), chlorotický pruh způsobený MSV ( virus kukuřičného pruhu ), žlutý list způsobený SCYLV ( Virus žlutých listů cukrové třtiny )
Opaření listu je bakteriální onemocnění způsobené andský latentní tymovir bramboru , jako gumovací ( bakterie vascularum ) a zakrnění cukrová třtina ( Leifsonia xyli subsp. Xyli ).
Z phytoplasma způsobující syndromy bílý list a travní trs. Zakrnění Ramu ( Ramu kousek ) je rozšířená onemocnění Papua Nové Guineje , přenášená hmyzem ( Eumetopina flavipes ), původce je phytoplasma nebo virus.
Tyto nemoci cukrové třtiny se snadno přenášejí na plantážích a mezi nimi, a to díky reprodukci řízky.
Hlavní škůdciCukrová třtina může být napadena hmyzími škůdci, jako jsou:
Některé druhy savců mohou také poškodit plantáže cukrové třtiny. Tak je tomu, například, v Bangladéši na zlaté šakal ( Canis aureus ) a tří druhů krys: Rattus rattus , Bandicota bengalensis , Nesokia indica .
Metody bojeCukrová třtina je vytrvalá rostlina s velkým vývojem listů, což ztěžuje přístup k plodinám. Kvůli těmto omezením je šíření zřídka možným řešením u rostlin, které zažily několik měsíců růstu. Boj proti chorobám a škůdcům cukrové třtiny se proto v zásadě zaměřil na karanténu školek za účelem produkce zdravých rostlin, výběr rezistentních nebo tolerantních odrůd a použití biologické kontroly .
Karanténní školkyOdrůdy vyšlechtěné nebo ověřené školkami v karanténě mohou být rezistentní nebo tolerantní k mnoha běžným chorobám cukrové třtiny, ale citlivé na ostatní. Tento typ střediska vyžaduje zdroje, přísnou kontrolu nad pěstitelským prostředím a spoustu kvalifikovaného personálu, k jehož realizaci mají prostředky pouze národní instituty nebo velké cukrovarnické skupiny. Například karanténní inkubátor Visacane v CIRAD v Montpellier používá následující metodiku:
Odrůdy prohlášené za zdravé na konci tohoto procesu jsou poté odeslány zákazníkům (farmářům, dalším školkám, tvůrcům nových odrůd hybridizací) po obdržení kopie dovozního povolení od přijímající země. Některé odrůdy cukrové třtiny lze volně distribuovat, ale jiné podléhají ochraně duševního vlastnictví a jsou vyhrazeny pro výměny mezi šlechtitelskými stanicemi rostlin nebo vyžadují uzavření smluv s obecně platbou licenčních poplatků.
Tento typ školky umožňuje distribuci zdravých rostlin a odrůd rezistentních nebo tolerantních vůči několika běžným chorobám cukrové třtiny. Stanice odrůdové tvorby pokračují hybridizací oplodněním, zatímco reprodukce řízky je klonováním, které přenáší stejné genetické dědictví na potomky.
Biologická kontrolaOšetření třtinových plantáží napadených škůdci lze v některých případech provést biologickou kontrolou . Houba Beauveria brongniartii je parazitem larev škůdce chroustového chroustu na polích cukrové třtiny. Pelety obsahující spóry této houby lze rozšířit na obdělávané půdy nebo dospělé brouky kontaminované spory této houby vypustit do polí a přenést na své druhy. Trichogramma vosy jsou chovány, aby se uvolnilo několik tisíc v třtinových polích, protože pak položí vajíčka do motýla, jehož housenky vykopávají stonky třtiny.
GMOV Brazílii se Cane Technology Center (CTC, Centro de Tecnologia Canavieira ) - financovaný společností podílejících se na cukr nebo agro-paliv obchodu (včetně Tereos , majitel Béghin-Say ) - vyvinula paletu cukrová třtina geneticky modifikované by transgenese , s názvem „CTC Bt 20“, který produkuje insekticidní protein Bt ( Cry1Ab ). Tento protein se zaměřuje na Diatraea saccharalis (můra z cukrové třtiny), hlavní škůdce cukrové třtiny v Brazílii. Tento americký hmyz také parazituje na kukuřici. Z Bt kukuřice může bojovat proti můrám, ale případy odporu byly zjištěny ve Spojených státech a Argentině . Brazílie prostřednictvím Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio, národní technická komise pro biologickou bezpečnost) povolila pěstování transgenní cukrové třtiny v červnu 2017. V roce 2018 zaslal cukrovarnický průmysl 400 hektarů této geneticky modifikované odrůdy.
Sklizená cukrová třtina ve formě částí stonků se dopravuje do zpracovatelské jednotky, nejčastěji cukrovaru , ke zpracování. Stonky se drtí v mlýně a vytvářejí sladkou tekutinu, třtinovou šťávu nebo vesou , stejně jako vláknitý zbytek, bagasu . Třtinová šťáva se odpaří, což vede k sirupu, který se vyčeří a poté zahustí, aby se extrahoval krystalizovaný surový cukr , cukrová třtina . Získá se hnědý cukr , který se následně v rafinérii přemění na bílý cukr.
Výroba tradičního cukru se stále praktikuje na malých farmách ve špatně mechanizovaných zemích, jako je Jižní Amerika, Afrika nebo indický subkontinent. Na malých plantážích, které zajišťují samotnou výrobu nerafinovaného třtinového cukru, se třtina stále někdy drtí v řemeslném lisu složeném ze dvou svislých válců, z nichž část tvoří ozubené kolo zajišťující spojení dvou válců a jehož rotační pohyb zajišťuje pás spojený s motorem nebo kladkostrojem poháněným tahem zvířat (obvykle býk nebo mezek v Jižní Americe). Třtinová šťáva (vesou) poté proudí kanálem do velkého hrnce ve tvaru paraboly (o průměru 2 až 3 metry), který převyšuje pec, jejíž palivo je sušená bagasa. Šťáva se tak zahřívá, aby se odpařila voda v řadě hrnců. Postupné dekantace umožňuje zejména odstranit většinu zbytků cukrové třtiny, které jsou stále ve šťávě. Sirup se poté ochladí za vzniku cukru a chleba:
Proces výroby třtinového sirupu je téměř identický, s kratší dobou vaření, což vede spíše k tekutému než pevnému hotovému produktu. Tento typ výroby se na Floridě stále provádí řemeslným způsobem, sdruženími nebo jednotlivci, obvykle v rámci ochrany kulturního a tradičního dědictví.
Tento typ nerafinovaného třtinového cukru stále obsahuje většinu melasy.
Hydraulický lis na cukrovou třtinu, El Molino de Casingas, San Francisco de Daguas, Chachapoyas , Amazonas , Peru .
Tradiční lis pro výrobu cukru, Indonésie , první poloviny XX -tého století.
Panela .
Blok indických jaggery (který také přichází v jiných formách).
Vaření jaggery v Indii , ve velkých parabolických nádobách.
Bagasa se skládá z vláknitých zbytků vznikajících při mletí (drcení) řezané cukrové třtiny pro extrakci třtinové šťávy. Bagasse představuje asi 30% hmotnosti řezané třtiny přivezené do továrny. Jeho vlhkost je mezi 40 a 50% a stále obsahuje malé množství zbytkového cukru. Polovinu sušené bagasy tvoří celulóza , druhou polovinu tvoří hlavně hemicelulóza a lignin .
Globální produkce bagasy se pohybuje mezi 250 a 350 miliony tun ročně. Asi 60% této výroby se používá jako palivo v cukrovarech, k vytápění pecí a k výrobě elektřiny (výroba páry spalováním v kotli připojeném k turbogenerátoru), sloužící k dodávce energie do transformační jednotky, který funguje prakticky v energetické soběstačnosti. Kromě cukrovarů může být bagasa spalována také v továrnách na výrobu tepla a elektřiny. Přebytek bagasy, který se nepoužívá jako palivo, lze použít při výrobě papíru , dřevotřískových desek, podestýlky pro zvířata, sloužit jako krmivo pro hospodářská zvířata, použít jako základnu pro kompost atd.
Jako palivo se bagasa obvykle skladuje k sušení, přičemž rozklad zbytkového cukru způsobuje exotermickou reakci, která napomáhá jeho sušení. Při výrobě papíru se bagasa udržuje vlhká, aby se usnadnily následující operace: zbytky cukru a povrchová dřeň, která pokrývá stonek třtiny, musí být ve skutečnosti odstraněny před zpracováním na papír.
Jako krmivo pro hospodářská zvířata je bagasa často namočená v melasě , což je další vedlejší produkt při výrobě cukru. Obecně je vyhrazeno pro dospělý skot, zatímco jeho trávení mladými telaty může být energeticky neúčinné. Byla zkoušena různá ošetření ke zlepšení stravitelnosti bagasy skotem, například mletím nebo namočením ve 2% lázni hydroxidu sodného, aby se rozpustil lignin a učinila se celulóza přístupnější trávicím enzymům.
Třtinová šťávaTřtinová šťáva se extrahuje průchodem stonků třtiny lisem. Tato šťáva zvaná vesou obsahuje 70% vody, 14% sacharózy, 14% dřevní hmoty a 2% nečistot. Konzumuje se jako nápoj v mnoha zemích, často doprovázený trochou citronové šťávy a drceného ledu ( guarapa ). Pro tento účel existují malé mechanické ruční lisy, které se používají v rodinném prostředí, v restauracích nebo u pouličních prodavačů.
V cukrovarnickém průmyslu se třtinová šťáva odpaří, což vede k sirupu, který se vyčeří a poté zahustí, aby se extrahoval surový granulovaný cukr, hnědý cukr . Hnědý cukr produkuje hnědý cukr, který lze prodat přímo nebo z něj udělat bílý cukr v rafinérii. Třtina šťáva může být také kvašením a destilací získat rum . To platí zejména ve francouzských zámořských departementech ( Martinik , Guadeloupe , Guyana a malé Réunion ). V roce 1996 dosáhl zemědělský rum z Martiniku statusu kontrolovaného označení původu (AOC), který získali hráči v tomto odvětví po více než dvaceti letech postupů.
V mnoha zemích Jižní Ameriky nebo Asie se šťáva některých odrůd cukrové třtiny také zahřívá na vysokou teplotu, aby se vyrobilo velmi běžné jídlo, které se označuje mnoha různými jmény, včetně jednoho z nejběžnějších. Je panela nebo jaggery v Indický subkontinent. Stejný typ procesu se používá k výrobě třtinového sirupu, ale vaření je kratší: je to v podstatě třtinová šťáva, ze které byla odpařena část vody.
Prodejce třtinové šťávy v Santo Amaro v Brazílii .
Třtinová šťáva od pouličního prodejce nápojů, Dháka , Bangladéš .
Hůl šťáva tak pevně se potom filtruje přes malý cedník, Cárdenas , provincii Matanzas , Kuba .
Tyto melasa je kapalný zbytek po extrakci cukrové třtiny šťávy. Melasa je stále velmi sladká, načernalá a viskózní. Obsahuje cukr, vitamin B6 a minerály (vápník, hořčík, draslík a železo). Může být předmětem fermentace a destilace, vyrábět průmyslový rum (dříve nazývaný tafia v Západní Indii), nazývaný také dnes melasový rum nebo tradiční cukrový rum (RTS) v departementech „v zámoří (Dom)“.
Melasu lze také fermentovat a destilovat pro výrobu etanolu pro farmaceutické účely nebo pro výrobu biopaliva . Jiné fermentace produkují aceton , glycerol nebo kyselinu citrónovou .
Melasa se také používá k lidské spotřebě nebo ke krmení zvířat (často se mísí s bagasou ). Používá se také jako základní potravina pro pěstování pekařských kvasnic .
Melasu lze použít ke zpomalení tuhnutí (tuhnutí) portlandského cementového lití, takže další lití se na něj dobře drží navzdory několikadennímu zpoždění. Bez zpomalovače tuhnutí se následující odlitek nelepí na příliš ztuhlý cement.
Melasu lze také použít jako hnojivo, zejména jako doplněk půdy v polích cukrové třtiny.
Stonky cukrové třtiny se také používají přímo k lidské spotřebě, jako pochoutka. Velmi tvrdá vnější dřeň je odstraněna a třtinová část je rozřezána na čtyři svisle, aby se žvýkala.
Výroba ethanoluPěstování třtiny se v Brazílii silně rozvíjí pro výrobu biopaliv. Je to druhý zdroj tohoto biopaliva.
Různé alkoholické nápoje, jako je rum , cachaça v Brazílii, basi (en) na Filipínách , aguardiente v Kolumbii , poncha na Madeiře a cocoroco v Bolívii , se vyrábějí fermentací melasy nebo pachu třtinového cukru.
Krmivo pro zvířataObvykle se jedná o vedlejší produkty cukrové třtiny, které se používají ke krmení skotu nebo prasat: listová část řezaná během sklizně, bagasa po extrakci třtinové šťávy a melasa po extrakci cukru. Jedná se o poměrně špatná jídla ve srovnání s potravinami obecně používanými k krmení hospodářských zvířat, s nedostatky, které je třeba doplnit. Bagasa obsahuje převážně vlákninu s nízkou stravitelností a listy mají relativně nízký obsah bílkovin. Melasa se často přidává do potravinových dávek, a to i v mírných oblastech, ale bagasa a listy jsou omezeny na tropické oblasti, kde se pěstuje cukrová třtina. Vzhledem k tomu, že se třtina sklízí v období sucha, které je nezbytné pro její zrání, má bagasa a listy tu výhodu, že jsou k dispozici v kritickém období pro hospodářská zvířata, kdy nedostatek srážek výrazně snižuje dostupnost krmiva.
Některé tropické země prováděly malé nebo velké experimenty s krmením celé drcené třtiny hospodářskými zvířaty, ale vědecká literatura zůstává roztříštěná. Méně účinný než obvykle používané potraviny (zejména obiloviny), přesto umožňuje krmení hospodářských zvířat, pokud je doplněn zdrojem bílkovin (močovina, rybí moučka, kokosový koláč) a minerálních solí a stopových prvků. Jednou z použitých metod je odstranění tvrdé kůry ze stonku a následné rozemletí dužiny, která se používá jako krmivo pro prasata. Pokud je listová část třtiny rozdrcena a přidána k drcenému dužinu, je tento typ krmiva známý jako Comfit. Pokusy ukázaly, že mezi celou rozdrcenou hůlkou a Comfitem není patrný žádný rozdíl, takže loupání hůlky hole se nejeví jako nutný krok.
Navzdory nedostatku bílkovin může celá drcená cukrová třtina sloužit jako základní potravina pro doplňkovou stravu, aby se vyrovnaly její nedostatky. Pozorované výkony jsou lepší, než naznačuje jejich nízký obsah bílkovin a obtížná stravitelnost jeho vláken. Pravděpodobnou příčinou je jeho bohatost na mnoho cukrů, jejichž role v bachoru byla málo studována. Nezdá se, že by tyto cukry způsobovaly u skotu výrazné riziko acidózy. Cukrová třtina je obecně vyhrazena pro výrobu cukru a ethanolu, ale má obrovský potenciál jako krmivo pro hospodářská zvířata v tropických zemích, pokud cena cukru poklesne. Cukrová třtina je velmi živá a má vynikající fotosyntézu, která vyžaduje malou práci pro její kulturu, kterou již ovládají tropičtí farmáři, a je výhodou především v tom, že je k dispozici po celý rok, pokud přijmeme pokles rychlosti cukru mimo období sucha, které je nutné pro jeho zrání.
Více než sto zemí pěstuje cukrovou třtinu, celkem 271 000 km 2 obdělávané plochy. Dvacet největších producentských zemí sklidilo v roce 2003 1 218 milionů tun, což je 91% z celkového počtu. Největšími producenty jsou Brazílie , Indie a Čína .
| 2014 (zdroj FAO ) |
Obdělávaná plocha (hektary) |
Výnos (hektogramy na hektar) |
Produkce (v tunách) |
|---|---|---|---|
| Svět | 27 124 723 ha | 694 660 Hg / ha | 1 884 246 253 t |
| Brazílie | 10 419 678 ha | 706 460 Hg / ha | 736 108 487 t |
| Indie | 5 012 000 ha | 702 598 Hg / ha | 352 142 000 t |
| Čína | 1 768 388 ha | 713 381 Hg / ha | 126 153 469 t |
| Thajsko | 1 353 025 ha | 766 408 Hg / ha | 103 697 005 t |
| Pákistán | 1140 492 ha | 550 872 Hg / ha | 62 826 458 t |
| Mexiko | 761 834 ha | 743 900 Hg / ha | 56 672 829 t |
| Kolumbie | 401132 Ha | 910 136 Hg / ha | 36 508 450 t |
| Austrálie | 375 216 ha | 813 336 Hg / ha | 30 517 650 t |
| Spojené státy | 351 470 ha | 785 279 Hg / ha | 27 600 190 t |
| Země | 2012-2013 | 2013-2014 | ||
|---|---|---|---|---|
| Brazílie | 768 090 444 t | 40% | 736 108 487 t | 39% |
| Indie | 341 200 000 t | 18% | 352 142 000 t | 19% |
| Čína | 128 734 550 t | 7% | 126 153 469 t | 7% |
| Thajsko | 100 095 580 t | 5% | 103 697 005 t | 5,5% |
| Pákistán | 67 460 094 t | 4% | 62 826 458 t | 3% |
| Mexiko | 61 182 076 t | 3% | 56 672 829 t | 3% |
| Kolumbie | 34 956 413 t | 2% | 36 508 450 t | 2% |
| Austrálie | 27 136 082 t | 1% | 30 517 650 t | 2% |
| Indonésie | 28 400 000 t | 1,5% | 28 600 000 t | 1,5% |
| Spojené státy | 27 905 910 t | 1% | 27 600 190 t | 1,5% |
| Guatemala | 26 334 668 t | 1% | 27 355 196 t | 1,5% |
| Filipíny | 24 584 841 t | 1% | 25 029 880 t | 1% |
| Argentina | 23 700 000 t | 1% | 24 502 741 t | 1% |
| Vietnam | 20 131 088 t | 1% | 19 822 851 t | 1% |
| Kuba | 16 100 000 t | 1% | 18 000 000 t | 1% |
| Jižní Afrika | 20 032 969 t | 1% | 17 755 537 t | 1% |
| Egypt | 15 780 005 t | 1% | 16 055 013 t | 1% |
| Ostatní země | 171 201 306 t | 9% | 174 898 497 t | 9% |
| Celkový | 1,903,026,026 t | 100% | 1 884 246 253 t | 100% |
Největším producentem třtinového cukru v Evropě je skupina Tereos .
Konkurence řepného cukru je velmi silná, ale jeho výnosy jsou nižší, zejména ve srovnání s produkcí v mechanizovaných tropických zemích s příznivým podnebím. Pěstování cukrové třtiny zažilo během své historie mnoho vrcholů a krizí (zrušení otroctví, šíření chorob a parazitů, vývoj cukrové řepy atd.), Ale také silný oživení zájmu od nedávného vývoje biopaliv.
Cukrová třtina je velmi vytrvalá rostlina se zvláště vyvinutou kořenovou sítí, která má sklon snižovat erozi půdy. Dopad dešťů je omezen velkým listovým krytem a silnou vrstvou suchého listí, které se tvoří na zemi, což také snižuje odtok dešťové vody. Kořeny pronikají hluboko, fixují půdy a zlepšují jejich strukturu. Cukrová třtina také vytváří příznivé prostředí, které stimuluje mikroflóru.
Hladový ve vodě a živinách se cukrová třtina přesto může vyvíjet v nepříznivých, špatných nebo velmi kyselých půdách. Obvykle se vysazuje na rovný povrch ve velkých mechanizovaných farmách. Jeho příznivý vliv na půdu je však zdůrazněn v mnoha zemích - zejména v Jižní Americe - které pěstují cukrovou třtinu na svazích, které by byly nevhodné pro většinu ostatních plodin.
Obchodní pěstování cukrové třtiny má také více negativních dopadů na životní prostředí. Poptávka po cukru a ethanolu vede zejména ke zvýšení monokultury třtiny a ke zvýšení odlesňování například v Amazonii. Jinde jsou bažinaté půdy považované za neproduktivní a jsou odváděny a směrovány k instalaci polí cukrové třtiny, ničení těchto křehkých prostředí a znečišťování vody v důsledku šíření pesticidů a fungicidů.
Cukrová třtina je známá již od pravěku ( neolitu ) a předpokládá se, že pochází z Nové Guineje nebo Indočíny . Jeho kultura se postupně rozšířila na sousední ostrovy, poté se rozšířila do Indie a Číny . Těžba třtinového cukru je v Číně dokumentována kolem šesti století před naším letopočtem. Byla to expedice Alexandra Velikého do Indu kolem -325, která ji poprvé oznámila Evropanům, a její stopy najdeme ve spisech Neanka .
To byl dovezen do Persie k VI -tého století . Od VII -tého století , Arabové zavedena od Persie na území kolonizovali, včetně Kypru , v Krétě a do Španělska během VIII th století . Vykořisťování těchto velkých plantáží provádějí otroci , což je způsob výroby, který přetrvává až do zrušení otroctví. To bylo během křížových výprav, že cukr se nakonec pronikne do celého Západu: první výskyt slova ve francouzských termínech od XII th století , v Chrétien de Troyes a je převzato z arabštiny . Cukr, známý jako koření s léčivými vlastnostmi, prodávali v Evropě lékárníci.
Tento produkt zůstává zpočátku v Evropě prodáván lékárnami (z toho odvozuje svůj latinský název Saccharum officinarum ). Od XIII -tého století , zintenzivnění obchodu , chuť luxus a vzestup nové střední třídy ve městech šíří jeho použití.
Do tohoto plodného obchodu s východem se zapojily nejprve italská obchodní města, Benátky a Janov . Cukr se tam kupuje v přepážkách Levant, ale italští obchodníci také založili plantážní kolonie na březích Černého moře a na středomořských ostrovech.
Zajetí Konstantinopole Turky zastavilo obchod s Černým mořem a italská města se poté obrátila k dalším výrobním a zásobovacím centrům: třtina již vypěstovaná ve středomořských majetcích, Baleárské ostrovy , jižní Španělsko a Portugalsko nedávno objevené ostrovy New Atlantik ( Kanárské ostrovy ) a poté při dobytí Západní Indie .
Cukrové třtiny byl představen na Západní Indii od Christopher Columbus na jeho druhé cestě v roce 1493 , kdy díky příznivému klimatu jeho pěstování rychle prosperovalo. Tato kultura, která vyžaduje hojnou pracovní sílu, poháněla provoz otroků z Afriky a poté, jakmile bylo vysloveno zrušení otroctví, bylo možné uchýlit se k angažmá .
Šíření třtiny, které se provádí velmi snadno řízky, se rychle dostalo do celé Střední Ameriky, zejména do Santo Dominga , Kuby , Mexika a Louisiany . Všechny byly původně zavedeny klony pochází z povodí Středozemního moře , ale v XIX tého století byly nové úvody z Tahiti a Javy . Slavná expedice Bounty pod velením kapitána Bligha v letech 1787-1789 měla za cíl přivést řízky z cukrové třtiny a chlebovníku z Tahiti na Jamajku .
V XVII -tého století , pěstování cukrové třtiny je rozšířený ve francouzských koloniích . Ve od ducha zákonů , Montesquieu karikatura obranu zemědělců otrok cukru: „cukr by bylo příliš nákladné v případě, že závod nebyl dospělý otroky“.
Francouzská revoluce narušil námořní dopravu cukru z cukrové třtiny s koloniemi. Potom, na počátku XIX th století se kontinentální blokáda zřízena Empire Napoleonic proti Anglii způsobil prudký nárůst cen. Cukrové řepy byl pak se vyvíjel a konkurence z cukrové třtiny.