Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Сахарный тростник культивируемый, или Сахарный тростник благородный (лат. Sccharum officinrum) — вид рода Сахарный тростник (Saccharum) семейства Злаки. Используется человеком наряду с сахарной свёклой для получения сахара.
Содержание
Распространение и среда обитания
Сахарный тростник культивируемый — многолетнее травянистое растение, разводимое во многочисленных разновидностях в тропиках, от 35° с. ш. до 30° ю. ш., а в Южной Америке поднимающееся в горы на высоту произрастания до 3000 метров от уровня моря.
Сахарный тростник культивируемый происходит, наиболее вероятно, из Новой Гвинеи. Этот тростник может произрастать только в тропических регионах с подходящим климатом и почвой[1].
Ботаническое описание
Многолетнее быстрорастущее растение с корневищем высотой до 4—6 м[2].
Корневище короткочленистое, сильно укореняющееся.
Стебли многочисленные, плотные, цилиндрические, полые, узловатые, зелёные, жёлтые, фиолетовые. Поперечник стебля до 5 см.
Листья крупные, широкие (от 60 см до 1,5 м длины и 4—5 см ширины), напоминающие листья кукурузы.
Стебель заканчивается соцветием — пирамидальной метёлкой 30—60 см длины; колосья мелкие, одноцветные, собранные попарно и снизу опушённые волосками.
История окультуривания
Культура сахарного тростника возникла в глубокой древности. Сахар, добываемый из сахарного тростника, на санскрите звучит как «саркура», на арабском называется «сухар», на персидском — «шакар». Сахар упоминается у древних европейских писателей под именем «saccharum» (у Плиния), но ещё как весьма редкое и дорогое вещество, идущее лишь на лекарство. Китайцы научились рафинировать сахар уже в VIII веке, а арабские писатели IX века упоминают о сахарном тростнике как о растении, которое выращивали на берегу Персидского залива. В XII веке арабы перевезли его в Египет, Сицилию и на Мальту. В середине XV века сахарный тростник появился на Мадейре и на Канарских островах. В 1493 году[3][4] из Европы сахарный тростник был перевезён в Америку[5][6], на Антильские острова, и на острове Сан-Доминго его стали выращивать в больших объёмах, так как к этому времени употребление сахара сильно возросло. Затем в начале XVI века сахарный тростник появился в Бразилии, в 1520 году в Мексике, в 1600 году — в Гвиане, в 1650-м — на острове Мартиника, в 1750-м — на острове Маврикий и т. д. В Европе возделывание сахарного тростника не получило распространения, потому что привозимый из тропиков сахар обходился дешевле. После открытия способа получения сахара из специально выведенной сахарной свёклы, выращивание сахарного тростника в Европе было прекращено.
Основные современные плантации сахарного тростника находятся в Юго-Восточной Азии (Индия, Индонезия, Филиппины), на Кубе, в Бразилии и Аргентине.
Биология культуры
Разводится сахарный тростник черенками.
Культивация сахарного тростника требует тропического или субтропического климата, при минимум 600 мм годовых осадков. Сахарный тростник — одно из наиболее эффективно использующих фотосинтез растений, способно конвертировать более 2 % солнечной энергии в биомассу. В регионах, где тростник является приоритетной культурой, таких как Гавайи, урожай составляет до 20 кг с квадратного метра.
Способ добывания сахара из сахарного тростника
Для добывания сахара срезают стебли до их цветения; в стебле находится до 8—12 % клетчатки, 18—21 % сахара и 67—73 % воды, солей и белковых веществ. Срезанные стебли раздавливают железными валами и отжимают сок. В соке содержится до 0,03 % белковых веществ, 0,1 % зернистых веществ (крахмала), 0,22 % азотосодержащей слизи, 0,29 % солей (большей частью органических кислот), 18,36 % сахара, 81 % воды и очень небольшое количество ароматических веществ, придающих сырому соку своеобразный запах. К сырому соку прибавляют свежегашёной извести для отделения белков и нагревают до 70 °C, затем фильтруют и выпаривают до кристаллизации сахара.
Выращивание
Kультурa сосредоточенa в тропической и субтропической климатической зоне между 30° северной и южной широты. Вегетационный период составляет от 12 до 16 месяцев. Для выращивания сахарного тростника необходимы осадки в пределах 1200—1600 мм / год, высокие температуры выше 20 °C, плодородная почва и интенсивное удобрение. Вид растет на различных почвах — от умеренно кислых до умеренно щелочных, при условии, что они хорошо дренированы, рыхлые, глубокие и сохраняют влагу. Растению требуется почва, богатая гумусом и питательными веществами. Долгий сезон дождей обеспечивает 7—10 месяцев роста растений, короткий сухой период — увеличение содержания сахара, облегчает доступ к полям, а также снижает потери, возникающие при срезании тростника при высокой влажности.
Вместе с кукурузой, различными видами проса и некоторыми другими полезными растениями сахарный тростник является разновидностью так называемой тропической высокоурожайной культуры. С помощью специальной физиологической уловки эти растения могут связывать значительно больше углекислого газа из атмосферы в процессе фотосинтеза в единицу времени, чем другие зеленые растения. Они содержат ферментативную систему, которая работает аналогично насосу с диоксидом углерода и обеспечивает значительный выход продукции при относительно низком потреблении воды. Однако этот дополнительный механизм в большинстве случаев связан с довольно высокими температурами, и поэтому полезные растения с типом метаболизма, сходным с сахарным тростником, культивируются только в теплых регионах Земли.
Большинство культурных растений запасают от ~0,25 % до 0,5 % энергии солнечного света в виде биомассы (кукурузные зерна, картофельный крахмал и др.). Исключением является только сахарный тростник, который способен запасать до 8 % солнечной энергии.
Ниже приведена эффективность перевода энергии солнечного света в биомассу:
| Растение
|
Эффективность
|
| Растения, типичные
|
0,1 %[7]
0,2—2 %[8]
|
| Типичный урожай растений
|
1—2 %[7]
|
| Сахарный тростник
|
7—8 % (максимум)[7][9]
|
Наилучшая температура для роста сахарного тростника составляет 30 °C. При 20 °C его рост сильно замедляется и останавливается ниже 15 °C. После сбора урожая корни и части стеблей остаются в почве, из которых растут новые растения. Из хорошего урожая можно получать от 100 до 150 тонн тростника на гектар в год (с 14 % до 17 % сахарозы, с 14 % до 16 % клетчатки и 2 % других растворимых продуктов). В больших объёмах сахарный тростник чаще всего культивируется в районах с небольшим разнообразием рельефа — это способствует механизации возделывания и транспортировки. Чтобы получить максимальный урожай сахара, тростник должен быть доставлен на сахарный завод как можно скорее и обработан.
Азотофиксация
Некоторые сорта сахарного тростника способны связывать атмосферный азот бактерией Gluconacetobacter diazotrophicus. В отличие от бобовых и других азотфиксирующих растений, которые образуют корневые клубеньки в почве в сочетании с бактериями, G. diazotrophicus обитает в межклеточных пространствах стебля сахарного тростника. Покрытие семян бактериями — это недавно разработанная технология, которая может позволить каждому виду культур фиксировать азот для собственного использования.
Производство
Из сахарного тростника получают до 65 % мирового производства сахара. Он является одной из основных экспортных статей многих стран.
До 1980 года лидером по производству сахарного тростника являлась Индия, с 1980 года — Бразилия. До 1992 года третье место устойчиво занимала Куба; с начала 1990-х производство резко упало в связи с прекращением существования СССР.
Ведущие страны-производители сахарного тростника (тысячи тонн) (FAO)[10]:
См. также
Примечания
- Sharpe P. Sugar Cane: Past and Present Архивировано 18 мая 2008 года.. — Illinois: Southern Illinois University, 1998.
- Сахарный тростник — статья из Большой советской энциклопедии.
- Карпенко Дмитрий Валерьевич, Дышекова Милана Мухамедовна. НАПИТКИ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ САХАРНОГО ТРОСТНИКА // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2021. — Вып. 1. — С. 138–156. — ISSN 2072-9669.
- Вторая экспедиция Колумба — История географических открытий (неопр.). discover-history.com. Дата обращения: 24 января 2025.
- Лев Сатниславович Перепёлкин. Восток и ресурсы: от древности до наших дней [Рец. на: Эткинд А. М. Природа зла. Сырье и государство. М.: Новое литературное обозрение; 2020. 504 с.] // Ориенталистика : журнал. — 2021. — Т. 4, № 1. — С. 262—286.
- Король-сахар и другие аграрные монархи // Эдуардо Галеано (неопр.). scepsis.net. Дата обращения: 24 января 2025.
- 1 2 3 Govindjee, What is photosynthesis? Архивная копия от 6 мая 2009 на Wayback Machine
- The Green Solar Collector; converting sunlight into algal biomass Архивная копия от 5 октября 2009 на Wayback Machine Wageningen University project (2005—2008)
- Light Absorption for Photosynthesis Архивная копия от 18 марта 2012 на Wayback Machine Rod Nave, HyperPhysics project, Georgia State University
- Faostat (неопр.). Дата обращения: 21 июня 2007. Архивировано 10 марта 2007 года.
Ссылки
|
|
.svg){kind=link}
.svg){kind=link}
