Spojené státy americké považované za hospodářsky a politicky nesilnější stát světa jsou současně významným světovým producentem cukru. Se svými 263 mil. obyvateli žijícími na 9 809 155 km2 jsou USA ve výrobě cukru ve světě na 4. místě (5,6 %) za Indií, Brazílií a Čínou. V roce 1999 bylo v USA vyrobeno 8,24 mil. tun cukru, z čehož 4,49 mil. tun připadalo na řepný a 3,75 mil. na cukr třtinový.
Majoritní postavení USA v cukerní hospodářství ve světovém měřítku dokládají následující číselné údaje (průměr let 1991-2000):
podíl pěstební plochy řepy cukrové - 9 % z orné půdy
podíl z celkové světové produkce řepného cukru – 11,8 %
podíl pěstební plochy třtiny cukrové – 2,17 %
podíl z celkové světové produkce třtinového cukru – 2,57 %.
První z autorů tohoto článku v roce 2000 při návštěvě USA měl možnost nahlédnout do organizace amerického cukrovarnického průmyslu a seznámit se blíže s pěstebními technologiemi cukrovky a třtiny a jejich průmyslovým zpracováním v některých cukrovarech. Získané poznatky uvádíme v dalším textu.
Světová produkce a spotřeba cukru
Řepa cukrová a třtina cukrová patří mezi 15 světově nejdůležitějších polních plodin. Analogicky jako na trhu olejnin, kde do jisté míry soutěží plodiny mírného pásma, např. řepka a slunečnice, s plodinami subtropů a tropů, kde dominuje sója a palma olejná tak na trhu cukru soutěží cukrovka s třtinou. Obě jmenované plodiny kryjí z 99 % celosvětovou potřebu cukru. Na zbývajícím 1 % se podílí hlavně čirok cukrový (Sorghum sacharatum) a Johnsonova tráva (Sorghum halopense).
Biologické a agrobiologické odlišnosti cukrovky a třtiny
Cukrovka jako dvouděložná třtina jako jednoděložná rostlina se botanicky výrazně odlišují a mají tudíž i rozdílné agroekologické a agrotechnické požadavky. Liší se pochopitelně i v pěstebních technologiích, což se nutně promítá i do ekonomiky výroby a oblasti trhu.
V tab. 1 jsou uvedeny hlavní charakteristické znaky cukrovky a třtiny. Je všeobecně známo a experimentálně vědecky v řadě případech dokázáno, že třtina i cukrovka jsou bioenergeticky vysoce výkonné polní plodiny. Obě porovnávané plodiny biosyntetizují ve svých orgánech sacharidy (především sacharózu) v množství umožňujícím jejich ekonomické využití. Cukr je dobře stravitelný, zvyšuje chutnost a energetickou hodnotu, je důležitým zdrojem energie a patří a bude patřit mezi nepostradatelné potraviny.
Cukrovku i třtinu lez zařadit mezi plodiny s nejvyšší fotosyntetickou (energetickou) výkonností. Společným rysem jsou dnes u obou plodin velké pokroky ve šlechtění a v získávání výnosnějších odrůd s vyšší cukernatostí, s větší schopností využívat živiny a odolávat škodlivým činitelům. Je to díky využití nových biotechnologií jako kultivace in vitro, molekulární markéry a genetická transformace. U obou plodin se mj. zkouší a zavádí hormonální regulace růstových procesů aplikací biologicky aktivních látek.
Podle většiny povolaných autorů a zejména Mezinárodní asociace šlechtitelů (ASSINSEL) převážná část přírůstků výroby všech potravina včetně cukru musí být založena na zvyšování výnosů , protože výměra půdy, určená pro zemědělskou produkci bude v nejbližších letech stabilizována nebo dokonce snížena.
Dosažitelný biologický výnos cukru z řepy a ze třtiny je srovnatelný, ale ukazuje se, že budoucnost je z technologických i ekonomických aspektů slibnější pro cukrovku. Je to dáno hlavně nižším obsahem technologicky škodlivých balastních necukrů a barevných heterocyklických sloučenin.
Světová produkce cukru má zřetelně vzestupnou tendenci. Za čtyřicetileté období od roku 1961 do roku 2000 vzrostla více než dvojnásobně, V posledním desetiletí kolísá především vlivem povětrnostních poruch. Spotřeba cukru celosvětově roste zvlášť v Jižní Americe, Africe, Asii a Austrálii, zatímco v Evropě klesá (tab. 2).
Výrazně klesá podíl světové produkce cukru z řepy ve prospěch třtiny. Před 40 lety připadalo na cukrovku více než 40 %, dnes jen okolo 30 %.
Podle statistiky FAO pěstovalo v roce 2000 cukrovku 52 států, třtinu 105 států a obě tyto cukrodárné plodiny produkovalo 13 států. Pořadí prvních 10 států pěstujících cukrovku uvádí tab. 3. Pořadí se liší, jde-li o plochu pěstování, výnosy či vlastní produkci. Ve světové produkci cukrovky jsou na prvních třech místech Francie, USA a Německo, Česká republika se podílela na celosvětové produkci cukrovky díky poklesu ploch v posledních letech jen 1,07 %.
V tab. 4 je uvedeno pořadí 10 producentů třtiny, kde vévodila výměrou a velikostí sklizně v roce 2000 Brazílie a Indie. Ve výnosech však tyto země dosáhly ve srovnání s ostatními producenty je průměrných hodnot (67-75 t.ha-1).
Česká republika má proti EU výraznější pokles ploch a pomalejší vzestup výnosů. Zatímco v EU produkce cukrovky má díky stabilnějším a vyšším výnosů trend vzestupný, v ĆR je trend produkce sestupný. Je známou skutečností, že v dlouhodobém průměru poskytuje cukrová třtina o 20-25 % vyšší výnos a produkci cukru. Dáno je to především tím, že se pěstuje v mnohem příznivějších zeměpisných šířkách pokud jde o příkon slunečního záření a množství atmosférických srážek, a že má pro tyto podmínky velmi dobré fyziologické předpoklady. Pěstování třtiny je při tom technologicky méně náročné. Zvýšená tendence produkce cukru v řadě států pěstujících třtinu je navíc žádoucí s ohledem na jeho poměrně nízkou spotřebu v těchto zemích. Naproti tomu relativní předností cukrovky je kratší vegetační doba a její vyváženější postavení ve struktuře zemědělské soustavy z hlediska koloběhu uhlíkatých látek. Střídání plodin v řepařských osevních postupech má proti monokulturnímu způsobu pěstování třtiny menší rizika v šíření chorob a škůdců a v jednostranném vyčerpávání půdy. U cukrovky je rovněž snazší výroba osiva a jednodušší způsob zakládání porostu. Při sklizni cukrovky lze využít možnost jejího krátkodobého skladování, zatímco u třtiny nezpracované do 48 hodin hrozí deteriorace – zhoršení kvality šťávy.
Společným rysem obou cukrodárných plodin je okolnost, že sacharóza se syntetizuje v listech a ukládá v bulvách či stéblech. Pro výnos je důležité mj. tempo růstu na počátku vegetace a přiměřená výživa dusíkem. Výnosový potenciál odrůd cukrovky se zejména v ČR dostává do předstihu před pěstitelským prostředím. Do budoucna je zapotřebí zvýšit relativně nízké využívání výnosového potenciálu stávajících odrůd, které činí v posledních letech průměrně 66 %, intenzivnějšími pěstitelskými technologiemi. Extenzivní způsob pěstování cukrovky je prokazatelně nerentabilní.
Cukrovarnická kampaň 2000
Cukrovarnická kampaň 2000/2001 byla 170. řepnou kampaní od začátku výroby cukru v českých zemích v roce 1931. I když se ČR podílela v roce 2000 na světové produkci jen 1,07 %, je třeba pěstování cukrovky do budoucna udržet, stabilizovat a využívat tak tradici, zkušenosti a mechanizační vybavení našich pěstitelů. Pro udržení rozsahu produkce cukrovky a cukru v ČR zůstává v záloze možnost většího využití plodiny ke krmným účelům, k výrobě lihu, ETBE a produktů malotonážní chemie. Samotné výsledky řepné a cukrovarnické kampaně ČR byly ve všech kvalitativních a kvantitativních ukazatelích podrobně vyhodnoceny v únorovém čísle Farmáře.
FAO předvídá, že spotřeba (odbyt) cukru v období 2000/2001 překročí poprvé po sedmi letech globální produkci. Tento vývoj nesouvisí ani tak s růstem spotřeby, jako s poklesem produkce. Klíčové spotřebitelské země na Blízkém východě a v Ruské federaci vykazují redukci zásob a růst spotřeba. Za povšimnutí stojí i vlivy zhoršeného počasí na redukci zásob Brazílii, EU a Austrálii, jež se projeví na cukerním trhu. Řada států zvyšuje poptávku po cukru, jako např. Sýrie, Bangladéž, Srí Lanka, Írán, Irák, Čína i Rusko.
Třtina - hlavní producent cukru ve světě
jak již bylo řečeno, třtina dominuje nad cukrovkou aj. sacharofilními rostlinami. Třtina je vytrvalá a trsnatá tráva, která připomíná rákos.
Pro tropické a subtropické oblasti je třtina nejdůležitější a nejproduktivnější rostlinou, zvláště je-li pěstována intenzívním způsobem. Pro oblasti mírného pásma je však nevhodná, neboť má dlouhou vegetační dobu a vyžaduje značně tepla a vody a nesnáší mráz.
Proti cukrovce má třtina mnoho výhod, např.:
v plantážích je víceletá, obvykle 15 až 20 let, někdy 30 až 50 let
nestačí-li se sklidit v jednom roce, může se sklidit v v roce dalším
nevyžaduje jednocení (sázení na konečnou vzdálenost)
zaschlé listy a kachasa (obdoba našich saturačních kalů) jsou hnojivem pro třtinu, které do značné míry nahradí jiná hnojiva
bagasa (výlisky, jako naše řízky) je přímým a jediným palivem v cukrovaru
nejnebezpečnější škůdce – zavíječ (Diatrea sacharalis) – je úspěšně ničem biologickým bojem
je důležitou krmivářskou surovinou (melasa, méně cukernaté části lodyh lze silážovat)
ledem vychlazená cukerná šťáva ze dřeně je výživným a osvěžujícím nápojem
Botanická charakteristika třtiny
Kořeny má svazčité s funkcí opory, nikoliv s funkcí zásoby sacharózy. Na povrchu se nacházejí vegetační pupeny, z kterých po posečení třtiny vyrůstají nové stonky. Mnoho dalších pomocných (adventivních) kořenů vyrůstá ze stonku těsně pod povrchem půdy. Mají stejnou funkci jako vlastní kořeny. Adventivní kořeny se někdy oborávají ornicí, aby se docílilo většího zpevnění stonků a využila se jejich vyživovací schopnost.
Stonky vyrůstají trsnatě, jsou nestejně dlouhé a silné a s různou technologickou hodnotou. V průměru dosahují výšky 2,5 m, ale není zvláštností výška 5-7 m. jsou cylindrické; u bazální části jsou široké 2 až 7 cm, směrem k apikální části se zužují. V místech, kde se nahoře odřezávají, mají 2 až 3 cm v průměru. počet stonků v jednom trsu je značně variabilní a může dosáhnout až 30 – podle podmínek prostředí a charakteru odrůd. Většinou se pěstují odrůdy se vzpřímenými stonky, V případě polehnutí kultury mají schopnost se vzpřímit činností meristematického pletiva, které je poblíž kolénka každého článku stonku. Každý článek má na svém dolním konci jeden vegetační pupen pro nepohlavní způsob rozmnožování; ten je základem příštího stonku. Na stonku jsou sestaveny do určitého systému (nejsou stále na jedné straně). Poblíž pupenu jsou základy nových kořínků. podle stáří jednotlivých článků jsou tyto kořínky dlouhé až několik cm; jsou součástí vegetativního způsobu rozmnožování.
Hmotnatost jednotlivých stonků je značně proměnlivá – od 0,5 kg do 5 kg. Každý stonek je článkovitý (kolénkatý). Má průměrně 20 článků se stření délkou kolem 15 cm. Nejdelší jsou v druhé a třetí čtvrtině stonku (asi 20 až 25 cm), nejkratší v první a poslední čtvrtině (asi 3-6 cm).
Barva stonku je závislá na odrůdě a intenzitě osvětlení. V plantážích převládají odrůdy s barvou žlutou. V případě, že jsou značně vystaveny slunci (okraje plantáže), zbarvují se do zlatohněda.
Stonky třtiny pěstované v USA na Floridě obsahují kolem 13 % sacharózy. Obsah sacharózy závisí na odrůdě, prostředí i na škodlivých činitelích. Např. za suchého počasí se cukernatost zvyšuje, ale váha stonků se snižuje. Nejnižší cukernatost je u horních mladých článků a nejvyšší na konci první třetiny délky stonku. Z těchto míst se také třtina vzorkuje.
V mladých článcích je přítomen škrob a bílkoviny, ve starších sacharóza, dextróza a levulóza – podle procesu zrání. Jelikož sacharóza se koncentruje od spodku postupně k v vrcholové části, je stonek v době sklizně nestejnoměrně zralý. Třtina je obvykle zralá do určitého ročního období, kdy většinou předcházelo sucho a teplo. V období sklizně je takové počasí nezbytné.
Listy třetiny cukrové jsou mohutné a tvoří bohatý asimilační aparát. Jsou čárkovité, až 2 m dlouhé a u stonku asi 6 cm široké. Ze široka objímají stonek ve formě pochvy. U většiny pěstovaných odrůd se v těchto místech nacházejí 2 až 3 mm dlouhé trichomy. Jsou slabé, ostré a snadno se zachycují do pokožky rukou, z které se velmi těžko uvolňují. Méně odolným pracovníkům mohou při sklizni způsobit záněty.
Mladší listy tvoří vrchol stonku. Starší listy jsou suché a volně splývají podél stonku – v období sklizně asi do 2/3 až 3/4 délky stonku.
Květenství třtiny je asi 30 až 40 cm dlouhá lata. Tvarem a velikostí připomíná náš rákos. Je složena z množství kvítků, které jsou morfologicky téměř shodné s tvarem kvítků běžných trav. Květy jsou obojaké, jednokvěté a tvoří malé klásky, jež mají dlouze chloupkaté pleny a bezosinné blanité plušky. Vzhledem k neustálému vegetativnímu způsobu rozmnožování běžně pěstovaných odrůd nedochází téměř k tvorbě semen a dokonce mnoho jedinců v kultuře vůbec nevytváří květenství.
Agrotechnice třtiny cukrové a uplatňovaných pěstebních technologií v USA bude pojednáno v některém z dalších čísel tohoto časopisu.
Doc. RNDr. Ing. Josef Zahradníček, CSc.
VUC Praha, a.s.
Prof. Ing. Vladimír Švachula, DrSc..
Prof. Ing. Josef Pulkrábek, CSc.,
Prof. Ing. Josef Šroller, CSc.
ČZU v Praze
