Вирощування цукрових буряків за умов недостатнього зволоження та запобігання наслідкам стресу від високих температур і посухи — досвід Ісламської Республіки Іран

 

Загальна площа Ісламської Республіки Іран становить 1,65 млн м2 із населенням 80 млн чоловік. Площа сільськогосподарських угідь країни становить близько 16,5 млн га, із яких площі під зрошуванням та без нього складають 8 і 8,5 млн га відповідно. Середньорічна кількість опадів становить 230 мм.

Цукор у світі

Світове виробництво цукру протягом 1952-2018 рр. показано на Графіку 2. За цими даними чітко видно збільшення виробництва тростинного цукру, тоді як виробництво бурякового цукру показує відносно стабільну тенденцію.

У 2018 році виробництво тростинного цукру перевищило 150 млн т, а бурякового цукру склало 45 млн т, відповідно 77,56% та 22,44% загального цукру з цукрової тростини та цукрових буряків (Графік 1). Найбільше цукру (39,39%) було вироблено в Азії та Америці, а найменше (2,45%) — в Океанії (Графік 3 і 4).

У 2017/2018 МР трьома найбільшими виробниками цукру стали Бразилія (20,13%), Індія (17,45%) та Таїланд (7,48%) (Графік 5 і Таблиця 1). Україна та Іран виробили цукру 1,16% та 1,09% від світового виробництва (Графік 5).

Таблиця 1. Основні країни-виробники цукру, 2017-18
  Країна Виробництво цукру (103 т)
1 Бразилія 40429
2 Індія 35054
3 Таїланд 15020
4 Китай 11207
5 США 8399
6 Пакистан 7260
7 Росія 7065
8 Мексика 6155
9 Франція 5648
10 Німеччина 5104
11 Австралія 4700
12 Гватемала 2907
13 Єгипет 2700
14 Туреччина 2612
15 Польща 2539
16 Колумбія 2500
17 Україна 2326
18 Індонезія 2304
19 Іран 2191
20 Південна Африка 2115
21 Філіппіни 2110
22 Аргентина 1857
23 В'єтнам 1543
24 Нідерланди 1445
25 Великобританія 1370
26 Перу 1280
27 Куба 1100
28 Бельгія 1065
- Світ 200847

У світі налічується сім країн, які займаються вирощуванням як цукрових буряків, так і цукрової тростини: Китай (найбільший обсяг виробництва), США, Пакистан, Єгипет, Іран, Японія та Марокко (найменший обсяг виробництва) (Таблиця 2).

 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 2. Країни-виробники цукрового буряка та тростини, 2017-18
  Країна Виробництво цукру (103 т)
Цукрові буряки Цукрова тростина Всього
1 Китай 1 250 9 957 11 207
2 США 4 755 3 644 8 399
3 Пакистан 35 7 225 7 260
4 Єгипет 1 500 1 200 2 700
5 Іран 1 243 948 2 191
6 Японія 692 139 831
7 Марокко 507 56 563

Цукрова галузь Ірану

Перший буряковий завод в Ірані було засновано в 1895 році. Перший завод із виробництва тростинного цукру був створений в 1961 році. Більше бурякових заводів було засновано в 1960-х роках. Цукрова галузь є основним споживачем енергії серед харчової промисловості. Таким чином, уряд країни змусив цукрові заводи вдосконалювати виробничі технології для ефективного використання енергії: відповідно, природний газ замінив інші види палива (у тому числі мазут). Частка мазуту зменшилася з 73% у 2001 році до 39% у 2007 році. Цукрова галузь — друга найстаріша промисловість після текстильної, підтримана урядом як дешеве джерело енергії. На сьогоднішній день у країні діють 35 цукрових заводів загальною номінальною потужністю 75 тис. т/добу.

Стрес від посухи та виробництво цукрових буряків в Ірані

Дослідження водного стресу в 167 країнах, проведені Інститутом світових ресурсів, показали, що до 2040 року 33 країни зіткнуться з надзвичайно високим рівнем нестачі (дефіцитом) води, з яких 14 країн, включаючи Іран, знаходяться на Близькому Сході. Кожен окремий регіон Ірану по-різному відчуває стрес від посухи. Стрес, викликаний посухою, є одним з основних обмежувальних факторів для виробництва цукрових буряків у посушливих і напівпосушливих регіонах світу, таких як Іран (Sadeghian et al., 2000; Pidgeon et al., 2006).

Зменшення впливу стресу від посухи на цукрові буряки

1. Використання сортів, стійких до посухи

Одним з ефективних підходів до зменшення впливу стресу від посухи є використання сортів, стійких до посухи. Інститут насіння цукрових буряків Ірану почав дослідження з виведення таких сортів ще 20 років тому. У 2014 році було розроблено та впроваджено перший моногермальний сорт PAYA, стійкий до посухи та хвороб. Вихід цукру з одного гектару даного сорту складає 7 т із використанням 8 тис. м3 води, тоді як нестійкий досліджуваний сорт буряків дає  5,5 т цукру з гектару з використанням тієї ж кількості води.

2. Використання толерантних до посухи та ризоманії сортів

У регіонах Ірану, які страждають від посухи, Rhizomania також є головною загрозою для виробництва цукрових буряків. Тому, використання толерантних до посухи та ризоманії сортів може бути ефективним рішенням для цих умов.

Дванадцять моногермальних гібридів цукрових буряків та толерантні до посухи й ризоманії сорти показали, що деякі гібриди є толерантними до посухи (Paya та IR7) і спільно згруповані з толерантними до ризоманії сортами (Mandarin) (Графік 6).

3. Використання ранньостиглих сортів

У деяких регіонах існують такі обмеження, як боротьба за поливну воду між цукровими буряками і зерновими культурами на початку вегетаційного сезону цукрових буряків. Ранньостиглі сорти можуть бути гарним рішенням у даних умовах. Порівняння нормальних і ранньостиглих сортів показали значну різницю у контексті врожайності та якості в пізній посівній. Проведені в Ірані дослідження показали, що ранньостиглі сорти буряків поглинають на 27% менше води і потребують на 34% менше механічних обробок, але вихід цукру з гектару на 46% менший, порівняно зі звичайними сортами буряків. Це означає, що сорти пізнього дозрівання можуть використовуватися лише у випадку значного обмеження вегетаційного періоду (Таблиця 3).

Таблиця 3. Порівняння звичвйних та ранньостиглих сортів цукрових буряків
Характеристики Звичайний сорт Ранньостиглий сорт Різниця (%)
Дата посіву квітень кінець червня -
Вегетаційний період (днів) 180-200 120 -33%
Кількість поливів 10-12 6-7 -41%
Механічна обробка (разів) 7-8 4 -34%
Використання води (м3) 12873 8558 -27%
Вихід цукру (т/га) 12.8 6.9 -46%

4. Зміна структури посіву

Одним із способів заощадження поливної води є зміна структури посіву. Насіння цукрових буряків можна висівати в ряди з міжрядним інтервалом у 50 см і поливати його. Крім того, замість посіву одного рядка, можна висівати по два ряди буряків, а потім робити міжрядний інтервал у 50 см (Графік 7).

4.1. Борозний полив

4.2. Крапельне зрошення

У системі стрічкового крапельного зрошення крапельну стрічку можна розміщувати між рядами на відстані 25 см. Таким чином, стрічки розміщуються в кожному іншому рядку, завдяки чому збільшується густота посіву і зменшується кількість поливної води (Графік 8).

5. Пересадка коренів

За методом трансплантації, 20-40 днів вегетації рослин відбувається в теплиці. Цей метод може використовуватися для пом'якшення впливу ранніх водних і сольових стресів; він також підходить для осінньої посівної, коли ймовірне пошкодження рослин холодом. Використання цього методу забезпечує заощадження ресурсів. Наприклад, зрошення скорочується в чотири рази, відсутня потреба в проріджуванні посівів, використання гербіцидів і пестицидів зменшується на 40-50%, а насіння — на 65%.

5.1. Ручна пересадка

Коренеплоди, вирощені в теплиці, пересаджують вручну на основне поле (Рис. 9).

5.2. ​​​​Механічна пересадка

Завдяки цьому методу велику кількість коренеплодів (трансплантатів) можна висівати машинами (сівалками) (Рис. 10), тому значно заощаджується час та скорочуються витрати.

6. Осіння посівна

Дослідження осінньої посівної почалися в Ірані в 1963 році. У порівнянні з весняною посівною, осіння має безліч переваг, таких як заощадження поливної води, низький тиск захворювань і високий потенціал урожайності.

Однак осіння посівна вимагає використання стійких до цвітухи сортів.

Через обмеження використання води в Ірані осіння посівна цукрових буряків поступово стає широко застосовуваною, досліджуються нові придатні для цього території.

7. Додаткове зрошення в сухих умовах

У деяких районах Ірану, де виробництво цукрових буряків залежить переважно від рівня опадів, протягом вегетаційного періоду, особливо в липні та серпні, може виникати дефіцит води. У цих регіонах додаткове зрошення посівів може задовольнити потреби культури у воді під час стресового періоду (Рис. 11).

8. Метил жасмонат (MeJA)

MeJA затримує зневоднення рослин і захищає фотосинтетичний апарат від пошкодження, викликаного посухою. Екзогенне застосування MeJA, знижує вплив посухи на молоді уоренеплоди і може скротити економічні втрати, спричинені сухими умовами при ранньому збиранні врожаю.

Висновки

  • Навесні посівна площа цукрових буряків залишиться відносно постійною, а осінні посіви цукрових буряків будуть поступово розширюватися в Ірані.
  • Стійкі до посухи сорти, осіння посівна, сорти раннього дозрівання та пересадка коренів можуть стати ефективними методами полегшення впливу стресу від посухи на цукрові буряки.

За матеріалами виступу Абазара Раджабі, к.т.н., доцента кафедри селекції рослин Інституту насіння цукрових буряків (SBSI) (Іран), на тему «Вирощування цукрових буряків за умов недостатнього зволоження та запобігання наслідкам стресу від високих температур і посухи - досвід Ісламської Республіки Іран» під час Секції «Технологія вирощування цукрових буряків» у ході Третього міжнародного конгресу виробників та переробників цукрових буряків «Sugar World 2019» (м. Бровари, 27 лютого).


1214