Сахарный тростник
| Сахарный тростник культивируемый | |
|---|---|
 Общий вид группы цветущих растений, Мозамбик | |
| Научная классификация | |
|
Домен: Царство: Подцарство: Отдел: Класс: Порядок: Семейство: Подсемейство: Триба: Вид: Сахарный тростник культивируемый |
|
| Международное научное название | |
| Saccharum officinarum L. (1753) | |
Са́харный тростни́к культиви́руемый, или Сахарный тростник благородный (лат. Sáccharum officinárum) — растение; вид рода Сахарный тростник (Saccharum) семейства Злаки. Используется человеком наряду с сахарной свёклой для получения сахара.
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[2].
Ботаническое описание
_(8232812838).jpg)
Многолетнее быстрорастущее растение с корневищем высотой до 4—6 м[3].
Корневищем короткочленистым, сильно укореняюще.
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 началась в глубокой древности. Сахар, добываемый из сахарного тростника, известен санскритскому языку: «саркура», на арабском языке 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, разводимом по 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 1492 (сомнительная дата) году из Европы сахарный тростник был перевезён в Америку, на Антильские острова, и на острове Сан-Доминго он стал разводиться во множестве, так как к этому времени употребление сахара стало обширным. 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 было всегда очень небольшим, так как привозимый из тропиков сахар обходился дешевле. Наконец, после того как стали выделывать сахар из свёклы, возделывание сахарного тростника в Европе было вовсе оставлено.
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
_seller.JPG)
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 широтой. 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 мы найдем полезные растения с типом метаболизма, сходным с сахарным тростником, 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 эффектность перевода энергии солнечного света в биомассу:
| Растение | Эффективность |
|---|---|
| Растения, типичные | 0,1 %[4] 0,2—2 %[5] |
| Типичный урожай растений | 1—2 %[4] |
| Сахарный тростник | 7—8 % (максимум)[4][6] |
.jpg)
Оптимальная 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 котор. растут новые растения. Эффективный урожай может производить 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 последние годы были выведены высокоэффективные сорта, обеспечивающие до 22 тонн сахара с гектара. В больших масштабах 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.
Сахарный тростник 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, где его производство с начала 1990-х резко упало в связи с прекращением существования СССР.
| Страна | тысяч тонн сахарного тростника |
|---|---|
 Бразилия |
734 000 |
 Индия |
342 382 |
 КНР |
115 124 |
 Таиланд |
95 950 |
 Пакистан |
55 309 |
 Мексика |
49 735 |
 Филиппины |
34 000 |
 США |
26 656 |
 Австралия |
25 182 |
 Аргентина |
25 000 |
 Индонезия |
14 000 |
 Колумбия |
22 728 |
 Гватемала |
18 952 |
 Вьетнам |
17 465 |
 ЮАР |
16 800 |
 Куба |
15 800 |
 Египет |
15 765 |
.svg){kind=small} Перу |
9885 |
 Венесуэла |
8908 |
 Эквадор |
8132 |
| Весь мир | 1 794 359 |
| источник: Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO)[7] | |
Примечания
- ↑ Об условности указания класса однодольных в качестве вышестоящего таксона для описываемой в данной статье группы растений см. раздел «Системы APG» статьи «Однодольные».
- ↑ Sharpe P. Sugar Cane: Past and Present Архивировано 18 мая 2008 года.. — Illinois: Southern Illinois University, 1998.
- ↑ Сахарный тростник — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 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. Дата обращения: 21 июня 2007. Архивировано 10 марта 2007 года.
Ссылки
- Сахарный тростник // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
| Разновидности | |
|---|---|
| Формы выпуска | |
| Связанные продукты | |
