Цукровий буряк: походження солодкого коренеплоду та цікаві факти про нього

Цукровий буряк – відносно нова культура: її вік налічує всього 200 років. За історичними даними, вона була виведена з дикорослих рослин, які ростуть на узбережжі Середземного моря.

Але відомий нам цукровий буряк є результатом кропіткої роботи селекціонерів. У 1747 році німецький вчений Андреас Сигізмунд Марґграф виявив, що ці рослини також містять цукор, який раніше виготовляли з цукрової тростини. З цього моменту учень Марґграфа Франц Карл Ахард розпочав дослідження селекції, техніки посадки та переробки цукрових буряків на цукор. З кормових буряків відібрав білі форми. Найбільш цукристим виявився зразок з білою м’якоттю та білою шкіркою, верхівка якої спрямована вгору. У 1802 році Ахард отримав перший урожай чисто білого цукрового буряка з 5-7% цукристості, який пізніше назвали Сілезьким білим, за місцем його посадки. З 1 т коренеплоду він отримував лише 30 кг цукру.

Пруссаки першими звернули увагу на винахід Марґграфа, і лише за кілька років переробка бурякового цукру поширилася у Франції, щоб стати одним з економічних пріоритетів Наполеона.

В Україні садіння цукрових буряків почалося в 1820-х роках. У 1840 році в м. Смілі граф О. Бобринський побудував цукровий завод, що дало початок інтенсивному розвитку буряківництва в Україні. До кінця XIX ст. в країні існувало 280 цукрових заводів; орні землі під цією культурою сягали аж 500 тис. десятин (546 тис. га). У 1913 р. буряки були посіяні на площі 676 тис. га, урожай становив 11,3 млн. т, урожайність – 16,8 т/га, споживання цукру на душу населення – 8,1 кг.

Сьогодні цукровий буряк є однією з найважливіших технічних культур, поширених у всьому світі, і сировиною для цукрової промисловості. Світове виробництво цукру перевищує 168 млн. т, з них близько 69% отримують з цукрової тростини, а 31% – з цукрових буряків.

Коренеплоди вирощують у багатьох країнах світу. Приблизно 80% усіх посівних площ цукрових буряків і валового врожаю припадає на Європу. Основні посіви цукрових буряків розташовані в Україні, Росії, Франції, США, Польщі, Німеччині, Італії, Румунії, Чехії, Словаччини, Англії, Бельгії та Угорщині.

Цікаві факти про цукровий буряк:

• Цукровий буряк – рослина, корінь якої містить високу концентрацію сахарози, поступається лише цукровій тростині – основному джерелу цукру в світі.
• Цукровий буряк – один із найстаріших у світі споживчих товарів, його вирощували як городній овоч і на корм задовго до того, як оцінили за цукристість.
• До 1840 року близько 5% світового цукру було отримано з цукрових буряків, а до 1880 року ця кількість зросла більш ніж у 10 разів і становила понад 50%.
• У Північну Америку цукровий буряк був завезений у 1830 році, а перше комерційне виробництво почалося в 1879 році на фермі в Альварадо, Каліфорнія.
• Цукровий буряк здавна вирощували як літню культуру у відносно прохолодних частинах помірних поясів світу. Зовсім недавно його почали вирощувати як озиму в теплих регіонах помірного поясу, включаючи частини Південної Америки, Африки, Близького Сходу та Південної Європи.
• Цукор утворюється в результаті фотосинтезу в листках, а потім зберігається в корені.
• Корінь буряка містить 75% води, близько 20% цукру і 5% м’якоті. Точний вміст цукру може варіюватися від 12 до 21% залежно від сорту та умов вирощування.
• Цукор є основною цінністю цукрових буряків як товарної культури. М’якоть, нерозчинна у воді і складається переважно з целюлози, геміцелюлози, лігніну і пектину, використовується в кормах для тварин. Побічні продукти цукрових буряків, таких як жом і патока, додають ще 10% до вартості врожаю.
• Сьогодні цукрові буряки вирощують майже у всіх помірних районах світу: виробництво цукрових буряків у регіоні Великих рівнин становить понад 64% загального обсягу виробництва в Сполучених Штатах.
• Зараз на цукровий буряк припадає майже все виробництво цукру в Європейському Союзі і приблизно п’ята частина загального світового виробництва.
• Найближчим диким родичем цукрового коренеплоду є морський буряк.
• Цукровий буряк можна вживати в сирому вигляді, коли він молодий. Коріння також можна використовувати в зрілому вигляді, але м’якоть потрібно відварити, щоб вона стала м’якою.
• У низці країн, зокрема в Чехії та Словаччині, буряковий цукор використовується для виготовлення схожого на ром дистильованого спирту під назвою Туземак.
• Середньостатистична людина споживає близько 24 кілограмів цукру щороку, або 33,1 кілограма у розвинених країнах, що еквівалентно понад 260 калорій їжі на день.

Підготувала Христина Котович

Історія

Інститут був заснований 1 квітня 1922 р. Рішення про створення інституту було прийнято на другому з’їзді селекціонерів України (1921 р.). Інститут отримав назву Науковий інститут селекції (НІС). До складу новоствореного Інституту увійшли дослідно-селекційні станції, пункти, сортодільниці, які мали фітопатологів, ентомологів, мікологів, вірусологів, гербологів, інших фахівців. Таким чином, за короткий час Інститут став важливою науково -дослідною установою, яка проводила значний обсяг досліджень з питань селекції та агротехніки вирощування цукрових буряків та інших сільськогосподарських культур. Вже через сім років після створення інституту, в 1929 році, завдяки виведенню вітчизняних сортів цукрових буряків і організації власного насінництва, Україна повністю звільнилась від імпорту насіння іноземної селекції. У даному статусі Інститут функціонував до 1930 року.
З 1930 по 1934 рік інститут мав статус Українського науково-дослідного інституту цукрової промисловості (УНІЦ).
У 1934-1945 рр. Інститут називався Всесоюзний науково-дослідний інститут цукрової промисловості (ВНДІЦП).
В 30-х роках були створені високоврожайні тетраплоїдні сорти цукрових буряків, які, крім того, відзначались високою цукристістю. В 1930-1934 рр. Інститутом вперше в світі отримано генетичну однонасінну форму цукрових буряків, яка призвела до науково-технічної революції в буряківництві і дозволила повністю механізувати всі виробничі процеси в буряківництві, за що шість науковців у 1960 році одержали Ленінську премію, а саме О.К. Коломієць, О.В. Попов, М.Г. Бордонос, Г.С. Мокан, І.Ф. Бузанов, В.П. Зосимович. Дана розробка дала можливість в подальшому сформувати унікальну геноплазму видів роду Beta, а також ряд бекросних форм, перспективних в умовах зміни клімату.
В період Другої світової війни основний склад науковців інституту був евакуйований до Киргизії, де проводжував науково-дослідні роботи, а, головне, зберіг і розмножив основний генофонд культури, що дозволило відразу після закінчення війни в цілому засіяти всі посівні площі цукрових буряків власним вітчизняним насінням.

З 1945 по 1992 рік Інститут функціонував як Всесоюзний науково-дослідний інститут цукрових буряків (ВНІЦ), при якому у 1978 році був організований Селекційний центр ВНІЦ, сформовано Програми селекційних робіт на гетерозис (керівник – професор І.Я. Балков) з використанням комбінаційно-цінних ліній О-типу, ЧС аналогів, багатонасінних запилювачів і ЧС гібридів. Була продовжена робота по заміні однонасінних сортів популяцій гібридами полігібридами, а в подальшому гібридами, створеними на основі ЦМС з використанням багатонасінні запилювачів.
В 1960-1970-х роках були проведені масштабні дослідження зі створення поліплоїдних (анізоплоїдних) гібридів (М.О. Неговський, С.Т. Бережко, З.О. Болєлова, Л.М. Чемерис, М.С. Грицик, Г.М. Макогон). Пошуки завершилися створенням одного багатонасінного і шести однонасінних анізоплоїдів, які широко використовувались до середини 1980-х років. В 1981 р. вперше районовано гібрид на ЦЧС основі – «Ювілейний», що дозволило згодом повністю перейти на гібридну селекцію.
Також ці роки відзначились активним створенням і впровадженням у виробництво нових зразків бурякової техніки і прогресивних технологічних операцій – посіву на кінцеву густоту, потокового і потоково-перевалочного способів збирання та ін. В 1970 році завершено комплексну механізацію вирощування і збирання цукрових буряків на базі 12-рядних і 6-рядних машин, що дозволило різко скоротити витрати і ліквідувати ручну працю на цілому ряді операцій, особливо на проривці і перевірці сходів.

У 1971 році за успіхи, досягнуті у створенні та впровадженні у виробництво високопродуктивних сортів цукрових буряків і передової технології їх механізованого вирощування, Інститут був нагороджений орденом Леніна. В подальшому Інститут і його працівники нагороджувались рядом урядових відзнак.

У 1992 році Інститут був реорганізований у Інститут цукрових буряків Української академії аграрних наук (ІЦБ УААН). У 1993 році була започаткована програма «Бетаінтеркрос», як невід’ємна складова загальної селекційної програми зі створення гібридів на ЦЧС основі. Головним завданням програми є мобілізація генетичного потенціалу селекційних матеріалів цукрових буряків вітчизняних науково-дослідних установ з метою максимального використання ефекту гетерозису для отримання високопродуктивних гібридів нового покоління. Ця робота триває під керівництвом Миколи Ройка та Олександра Куліка. У програмі щорічно створюються та вивчаються понад 400 експериментальних гібридів на основі ЦЧС, визначаються кращі гібриди цукрових буряків для передачі в Державне сортовипробування. Так були створені високопродуктивні гібриди з потенціалом урожайності 70-81 т/га і збору цукру – 12,0-13,8 т/га – «Шевченківський», «Анічка», «Ворскла», «Рамзес», «Кварта», «Булава», «Злука», «Єтюд», «Максим» та інші. Всі вони внесені до Державного Реєстру сортів рослин України.

З інститутом і науково-дослідними установами його мережі в різні роки була пов’язана наукова діяльність таких видатних вчених світового рівня, як академіки Є.П. Вотчал, А.І. Душечкін, О.І. Опарін, І.В. Якушкін, І.Ф. Бузанов, А.Л. Мазлумов, П.А. Власюк, В.Ф. Зубенко, М.В. Роїк; члени- кореспонденти Г.А. Левитський, Е.В. Зверозомб-Зубовський, В.П. Муравйов; М.К. проф. М.К. Малюшицький та ін. Дослідники А. Л. Мазлумов, О. Ф. Гельмер, Б. М. Лебединський, В. П. Зосимович внесли значний внесок у питання селекції, біології, еволюції, систематики, міжвидової гібридизації та поліплоїдії цукрових буряків. О. І. Харечко-Савицька та В. Ф. Савицький багато зробили для прогресу буряководства. М. Х. Бордонос, який одним із перших зробив висновок про рецесивний характер моногермічності, окреслив принципи відбору на моногенність та доклав усіх зусиль для збереження та розвитку генетичних досліджень цукрового буряку в Інституті. Багато добрих справ на рахунку селекціонерів другого та третього поколінь В. Н. Буліна, В. І. Власюка, М. С. Грицика, Л. Н. Дідик, О. Г. Куліка, О. К. Лободина, А. С. Лейбовича, М. В. Роїка та В. О. Рибака, які зробили все можливе для збільшення досягнень першопрохідців і вивели селекційно-генетичні дослідження на сучасний рівень знань.

У різний час Інститут очолювали В. В. Колкунов, М. М. Панасюк, А. С. Міщенко, І. Ф. Бузанов, В. Ф. Зубенко, а з 1993 р. – М. В. Роїк.

15 липня 2011 році Інститут цукрових буряків було реорганізовано в Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук (IБКіЦБ НААН), який став провідним науковим центром у галузі біоенергетичних культур і буряківництва.

З 2011 року − головна науково-дослідна установа з виконання двох наукових програм з цукрових буряків і біоенергетичних культур. Остання програма, «Біоенергетичні культури», дозволила вийти на новий рівень виробництва й переробки високоякісної біомаси для біопалива й біогазу, розробити нові підходи та практичні рекомендації щодо виробництва біопалива.
З того часу в мережі Інституту було створено ряд новітніх гібридів цукрових буряків, біоенергетичних, зернових, зернобобових культур і кормових трав, а також нішевих культур (гречка, просо й ін.), освоєно прогресивні селекційно-генетичні методи, розроблено біоадаптивні технології вирощування культур, освоєно інтегровану систему захисту рослин, інтродуковано ряд біоенергетичних культур – міскантус, енергетична верба, просо прутовидне, павловнія та інші; створено й занесено до Державного реєстру сортів рослин придатних для поширення в Україні високопродуктивні сорти міскантусу (Осінній зорецвіт, Снігова королева, Місячний промінь), проса прутовидного (Морозко, Лядовське) та енергетичної верби (Збруч); розроблено проєкт програми розвитку бурякоцукрового виробництва України на період до 2025 року, обґрунтовано концепцію розвитку біоенергетики в Україні на період до 2035 року.

У Державному реєстрі сортів рослин придатних для поширення в Україні на 2021 рік знаходиться 75 сортів і гібридів 19 сільськогосподарських культур селекції Інституту.
Інститут є унікальною (за змістом наукових досліджень і структурою) науковою установою, до складу якої входить шість дослідно-селекційних станцій і три науково-дослідних господарства, розміщених в різних ґрунтово-кліматичних зонах України, що дозволяє здійснювати селекцію цукрових буряків, зернових, зернобобових культур і кормових трав, а також інтродукованих біоенергетичних культур за регіонально-екологічним принципом і охопити різні типи ґрунтових відмінностей.
В Інституті постійно приділяється велика увага розвитку патентно-ліцензійної роботи. За 1991−2020 рр. науковцями Інституту отримано 316 патентів на винаходи і корисні моделі.
Інститут здійснює активну підготовку власних наукових кадрів вищої кваліфікації через аспірантуру, яка працює з 1930 року і докторантуру – з 1988 року. Наукове керівництво аспірантами здійснюють 7 докторів наук (в т.ч. 1 академік, 2 члени-кореспонденти, 5 професорів) і 2 кандидати наук.
При Інституті успішно функціонує Спеціалізована вчена рада з захисту дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора і кандидата наук.
Маючи досить високий науковий рівень співробітників. Інститут співпрацює з науково-дослідними установами України і приймає активну участь у спільних дослідницьких програмах з іншими країнами світу. Інститут активно співпрацює з європейськими науково-дослідними організаціями за рамковою програмою «Горизонт 2020».
Інститут має три наукові видання: збірник наукових праць “Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків”, журнал “Біоенергетика/Bioenergy”, також електронний науковий журнал “Новітні агротехнології”.
В Інституті діє унікальна науково-технічна бібліотека, яку можна віднести до національних надбань України і яка виконує функцію депозитарію унікального фонду.

Еволюція інституту:

• 1922-1930 рр. Науковий інститут селекції
• 1930-1934 рр. Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості
• 1934-1945 рр. Всесоюзний науково-дослідний інститут цукрової промисловості
• 1945-1992 рр. Всесоюзний науково-дослідний інститут цукрових буряків
• 1992-2011 рр. Інститут цукрових буряків Української академії аграрних наук
• З 2011 р. – Інститут бioенергетичних культур i цукрових бурякiв НААН України