بنجر السكر

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 18 صور
الموسوعة الحرة

بنجر السكر نباتٌ يحتوي جذره على تركيز عالٍ من السكروز، ويُزرع تجاريًا لإنتاج السكر . في مجال تربية النباتات، يُعرف باسم مجموعة أصناف ألتيسيما من البنجر الشائع ( Beta vulgaris ). [ 1 ] ينتمي ، إلى جانب أصناف البنجر الأخرى، مثل الشمندر الجذري والسلق ، إلى النوع الفرعي Beta vulgaris subsp. vulgaris ، ولكنه يُصنف كصنف saccharifera . أقرب أقربائه البرية هو بنجر البحر ( Beta vulgaris subsp. maritima ). [ 2 ]

تُزرع بنجر السكر في مناخات شديدة البرودة لا تصلح لزراعة قصب السكر . في عام 2024، كانت روسيا وألمانيا أكبر منتجين لبنجر السكر، حيث بلغ إجمالي الإنتاج العالمي 294 مليون طن . [ 3 ] ويُشكّل قصب السكر الجزء الأكبر من إنتاج السكر العالمي المتبقي .

وصف

يتميز بنجر السكر بجذر مخروطي أبيض لحمي (جذر وتدي ) ذي تاج مسطح. ويتكون النبات من الجذر ومجموعة من الأوراق. يُصنع السكر من خلال عملية التمثيل الضوئي في الأوراق، ثم يُخزن في الجذر.

يحتوي جذر الشمندر على 75% ماء، وحوالي 20% سكر، و5% لب . [ 4 ] قد يختلف محتوى السكر بدقة بين 12% و21%، تبعًا للصنف وظروف النمو. يُعد السكر القيمة الأساسية للشمندر السكري كمحصول نقدي . أما اللب، غير القابل للذوبان في الماء والمكون أساسًا من السليلوز والهيميسليلوز واللجنين والبكتين ، فيُستخدم في علف الحيوانات. وتُضيف المنتجات الثانوية لمحصول الشمندر السكري، مثل اللب والدبس ، 10% أخرى إلى قيمة المحصول. [ 6 ]

ينمو بنجر السكر حصريًا في المناطق المعتدلة ، على عكس قصب السكر الذي ينمو حصريًا في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. يتراوح متوسط ​​وزن بنجر السكر بين 0.5 و1 كيلوغرام (1.1 و2.2 رطل) . يتميز بنجر السكر بأوراقه الخضراء الزاهية، ويصل ارتفاعه إلى حوالي 35 سم (14 بوصة) . أوراقه كثيرة وعريضة، وتنمو على شكل خصلة من تاج النبتة، الذي يكون عادةً بمستوى سطح الأرض أو أعلى منه بقليل. [ 7 ]    

تاريخ

اكتشاف

يقوم عالم الوراثة بتقييم نباتات بنجر السكر
مطحنة بنجر سكر فرنسية كانت تعمل في أربعينيات القرن التاسع عشر

يضم جنس الشمندر عدة أصناف. اكتشف العالم الفرنسي أوليفييه دي سير، في القرن السادس عشر ، طريقة لتحضير شراب السكر من الشمندر (الأحمر) . كتب: "عند غلي الشمندر، ينتج عصير يشبه شراب السكر، وهو جميل المنظر بسبب لونه القرمزي " [ 8 ] (1575). [ 9 ] ولأن سكر القصب المتبلور كان متوفرًا بالفعل وله مذاق أفضل، لم تنتشر هذه الطريقة.

يعود تاريخ بنجر السكر الحديث إلى منتصف القرن الثامن عشر في سيليزيا ، حيث موّل فريدريك العظيم ، ملك بروسيا ، تجارب لتطوير عمليات استخلاص السكر. [ 10 ] [ 11 ] في عام 1747، عزل أندرياس سيغيسموند مارغراف ، أستاذ الفيزياء في أكاديمية العلوم ببرلين، السكر من الشمندر ووجده بتركيزات تتراوح بين 1.3 و1.6%. [ 12 ] كما أثبت أن السكر المستخلص من الشمندر مطابق للسكر المستخلص من قصب السكر. [ 11 ] ووجد أن أفضل هذه المصادر النباتية للسكر هو الشمندر الأبيض. [ 13 ] على الرغم من نجاح مارغراف في عزل السكر من الشمندر، إلا أن ذلك لم يُفضِ إلى إنتاج سكر الشمندر تجاريًا.

تطوير بنجر السكر

بدأ فرانز كارل أشارد، تلميذ مارغراف وخليفته، تهجين نبات بنجر السكر في كاولسدورف بالقرب من برلين عام 1786. [ 14 ] بدأ أشارد تهجينه بتقييم 23 صنفًا من البنجر من حيث محتواها من السكر. [ 15 ] وفي النهاية، اختار سلالة محلية من هالبرشتات في ولاية ساكسونيا-أنهالت الحالية بألمانيا. ثم قام موريتز بارون فون كوبي وابنه بانتقاء درنات بيضاء مخروطية الشكل من هذه السلالة. [ 12 ] سُمّي هذا الصنف " فايسه شليزيشه زوكرروبه" (weiße schlesische Zuckerrübe) ، أي بنجر السكر السيليزي الأبيض. [ 14 ] في حوالي عام 1800، احتوى هذا الصنف على ما بين 5% و6% من السكروز (وزنًا جافًا). [ 16 ] وأصبح فيما بعد سلفًا لجميع أنواع بنجر السكر الحديثة. [ 14 ] استمرت عملية تربية النباتات منذ ذلك الحين، مما أدى إلى محتوى سكروز يبلغ حوالي 18% في الأصناف الحديثة. [ 4 ]

صناعة سكر البنجر

افتتح فرانز كارل أشارد أول مصنع في العالم لإنتاج سكر البنجر عام 1801 في كونرن ، سيليزيا (كوناري حاليًا، بولندا). [ 7 ] وسرعان ما انتقلت فكرة إنتاج السكر من البنجر إلى فرنسا، ومنها ازدهرت صناعة سكر البنجر في أوروبا بشكل سريع، نظرًا لصعوبة استيراد سكر قصب السكر بسبب الحصار القاري الذي فرضته بريطانيا العظمى خلال الحروب النابليونية. [ 17 ] وبحلول عام 1840، كان حوالي 5% من سكر العالم يُستخرج من بنجر السكر، وبحلول عام 1880، ارتفع هذا الرقم أكثر من عشرة أضعاف ليصل إلى أكثر من 50%. [ 10 ] وفي أمريكا الشمالية، بدأ أول إنتاج تجاري عام 1879 في مزرعة في ألفارادو، كاليفورنيا . [ 11 ] [ 12 ] وقد أدخل المستوطنون الألمان بنجر السكر إلى تشيلي حوالي عام 1850. [ 12 ]

زراعة

مزرعة بنجر سكري في سويسرا
إنتاج بنجر السكر العالمي في عام 2000
حصادة البنجر

يحتاج بنجر السكر، مثله مثل قصب السكر ، إلى تربة خاصة ومناخ ملائم لزراعته بنجاح. من أهم المتطلبات أن تحتوي التربة على كمية كبيرة من العناصر الغذائية، وأن تكون غنية بالدبال ، وقادرة على الاحتفاظ بكمية كبيرة من الرطوبة. لا يُعد وجود كمية معينة من القلويات ضارًا بالضرورة، إذ أن بنجر السكر ليس حساسًا بشكل خاص لبعض أنواع القلويات. يجب أن تكون الأرض مستوية وجيدة التصريف، خاصةً في المناطق التي تُروى فيها. [ 7 ]

يمكن زراعة محاصيل وفيرة في كل من التربة الرملية والتربة الطينية الثقيلة ، لكن التربة المثالية هي التربة الطينية الرملية، أي مزيج من المواد العضوية والطين والرمل. ولا يُفضل وجود طبقة تحتية من الحصى أو طبقة صلبة ، إذ يتطلب الأمر حرث التربة لعمق يتراوح بين 30 و38 سم (12 إلى 15 بوصة ) للحصول على أفضل النتائج. 

تؤثر الظروف المناخية، من درجة حرارة وسطوع شمس وهطول أمطار ورياح، تأثيرًا كبيرًا على نجاح زراعة بنجر السكر. وتُعدّ درجة الحرارة التي تتراوح بين 15 و21 درجة مئوية (59 إلى 70 درجة فهرنهايت) خلال أشهر النمو هي الأنسب. وفي حال عدم توفر الري الكافي، يلزم هطول 460 ملم (18 بوصة) من الأمطار لإنتاج محصول متوسط. أما الرياح العاتية فهي ضارة، إذ تُشكّل قشرة على الأرض وتمنع نموّ شتلات البنجر الصغيرة. وتُحقق أفضل النتائج على طول ساحل جنوب كاليفورنيا ، حيث تُوفّر الأيام الدافئة المشمسة التي تليها ليالٍ باردة ضبابية ظروفًا مثالية لنمو بنجر السكر. ويُعدّ سطوع الشمس لفترة طويلة ولكن ليس بشدة عالية العامل الأهم في نجاح زراعة بنجر السكر. أما بالقرب من خط الاستواء، فإن قصر النهار وارتفاع حرارة الشمس يُقلّلان بشكل حاد من محتوى السكر في البنجر. [ 7 ]   

في المناطق المرتفعة مثل ولايات أيداهو وكولورادو ويوتا ، حيث ترتفع درجات الحرارة نهارًا بينما تنخفض ليلًا، يتميز بنجر السكر بجودة ممتازة. أما في ميشيغان ، فتساهم أيام الصيف الطويلة الناتجة عن الموقع الجغرافي المرتفع نسبيًا ( تقع شبه الجزيرة السفلى ، حيث يتركز الإنتاج، بين خطي العرض 41 و46 شمالًا) وتأثير البحيرات العظمى في توفير ظروف مناخية مثالية لزراعة بنجر السكر. تقع مدينة سيبواينغ في منطقة "ثامب" بولاية ميشيغان، وتُعدّ كل من المنطقة والولاية من كبار منتجي بنجر السكر. تضم سيبواينغ أحد مصانع شركة ميشيغان للسكر الأربعة ، كما تُنظم المدينة مهرجان ميشيغان السنوي للسكر. [ 18 ]

لنجاح زراعة الشمندر، يجب تحضير الأرض جيدًا. يُعدّ الحراثة العميقة المبدأ الأساسي لزراعة الشمندر، إذ تسمح للجذور باختراق التربة التحتية بسهولة، مما يمنع الشمندر من النمو فوق سطح الأرض، ويُمكّنه من استخلاص كميات كبيرة من العناصر الغذائية والرطوبة من التربة السفلية. إذا كانت التربة السفلية صلبة جدًا، فلن تخترقها الجذور بسهولة، وبالتالي سيُدفع النبات إلى أعلى خارج الأرض أثناء نموه. التربة التحتية الصلبة غير منفذة للماء وتمنع التصريف الجيد. مع ذلك، يجب ألا تكون التربة رخوة جدًا، لأن ذلك يسمح للماء بالمرور بحرية أكبر من اللازم. من الناحية المثالية، يجب أن تكون التربة عميقة وناعمة نسبيًا وسهلة الاختراق للجذور، وقادرة على الاحتفاظ بالرطوبة مع السماح في الوقت نفسه بتهوية جيدة وتصريف مناسب. تستنزف محاصيل الشمندر السكري التربة بسرعة، لذا يُنصح باتباع دورة زراعية ، بل هي ضرورية. عادةً، يُزرع الشمندر في نفس الأرض كل ثلاث سنوات، بينما تُزرع البازلاء أو الفاصوليا أو الحبوب في السنتين الأخريين. [ 7 ]

في معظم المناطق ذات المناخ المعتدل ، تُزرع الشمندر في الربيع وتُحصد في الخريف. وفي أقصى شمال نطاق انتشارها، يمكن أن تُنتج مواسم نمو قصيرة تصل إلى 100 يوم محاصيل بنجر سكري مجدية تجاريًا. أما في المناخات الأكثر دفئًا، مثل وادي إمبريال في كاليفورنيا ، فيُعتبر بنجر السكر محصولًا شتويًا، يُزرع في الخريف ويُحصد في الربيع. وفي السنوات الأخيرة، طورت شركة سينجنتا ما يُسمى ببنجر السكر الاستوائي، الذي يسمح للنبات بالنمو في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. يُزرع الشمندر من بذور صغيرة؛ إذ يحتوي كيلوغرام واحد (2.2 رطل) من بذور الشمندر على 100,000 بذرة، ويكفي لزراعة أكثر من هكتار واحد (2.5 فدان) من الأرض ( بينما يكفي رطل واحد أو 500 غرام لزراعة حوالي فدان واحد أو 0.40 هكتار) .  

حتى النصف الثاني من القرن العشرين، كانت زراعة بنجر السكر تتطلب عمالة كثيفة، إذ كانت مكافحة الأعشاب الضارة تتم بزراعة المحصول بكثافة، ثم يُخفف يدويًا مرتين أو ثلاث مرات باستخدام المجرفة خلال موسم النمو. كما تطلب الحصاد عددًا كبيرًا من العمال. ورغم إمكانية رفع الجذور بواسطة محراث تجره الخيول، إلا أن باقي التحضير كان يتم يدويًا. كان أحد العمال يمسك البنجر من أوراقه، ويضربها ببعضها لفك التربة، ثم يرصها في صف، بحيث يكون الجذر في جانب والأوراق في الجانب الآخر. ثم يتبعه عامل آخر مزود بخطاف البنجر (أداة قصيرة المقبض بين المنجل والمنجل المعقوف )، فيرفع البنجر ويقطع التاج والأوراق من الجذر بحركة واحدة سريعة. وبهذه الطريقة، يترك صفًا من البنجر يمكن نقله بالشوكة إلى مؤخرة العربة.

اليوم، حلّت الزراعة الآلية، واستخدام مبيدات الأعشاب لمكافحة الحشائش، والحصاد الآلي محلّ الاعتماد على العمل اليدوي في المزارع. تستخدم آلة تقطيع الجذور سلسلة من الشفرات لفصل الأوراق والتاج (الغني بالشوائب غير السكرية) عن الجذر. تقوم آلة حصاد البنجر برفع الجذر، وإزالة التربة الزائدة عنه في تمريرة واحدة فوق الحقل. عادةً ما تستطيع آلة الحصاد الحديثة تغطية ستة صفوف في الوقت نفسه. يُفرغ البنجر في شاحنات أثناء مرور آلة الحصاد في الحقل، ثم يُنقل إلى المصنع. بعد ذلك، يقوم ناقل بإزالة المزيد من التربة.

إذا كان من المقرر تخزين الشمندر للتسليم لاحقًا، يُرصّ في أكوام . وتُستخدم بالات القش لحماية الشمندر من العوامل الجوية. شريطة أن يكون الكوم متينًا وجيد التهوية، لا يتلف الشمندر بشكل ملحوظ. أما الشمندر الذي يتجمد ثم يذوب، فينتج عنه كربوهيدرات معقدة تُسبب مشاكل إنتاجية خطيرة في المصنع. في المملكة المتحدة، قد تُفحص الشحنات يدويًا عند بوابة المصنع قبل قبولها.

في الولايات المتحدة، يبدأ حصاد الخريف مع أول صقيع قوي، مما يوقف عملية التمثيل الضوئي ونمو الجذور. وبحسب المناخ المحلي، قد يستغرق الحصاد بضعة أسابيع أو يمتد طوال أشهر الشتاء. يُطلق على حصاد ومعالجة الشمندر اسم "الحملة"، وهو ما يعكس التنظيم المطلوب لتوصيل المحصول بمعدل ثابت إلى مصانع المعالجة التي تعمل على مدار الساعة طوال فترة الحصاد والمعالجة (في المملكة المتحدة، تستمر الحملة حوالي خمسة أشهر). أما في هولندا ، فتُعرف هذه الفترة باسم "دي بيتينكامباج" ، وهي فترة يُنصح فيها بتوخي الحذر عند القيادة على الطرق المحلية في المنطقة أثناء زراعة الشمندر، لأن المحتوى الطيني العالي للتربة يُسبب انزلاقها عند تساقط التربة من الشاحنات أثناء النقل.

إنتاج

إنتاج بنجر السكر 2024، ملايين الأطنان
 روسيا46.7
 ألمانيا36.7
 فرنسا32.6
 الولايات المتحدة32.0
 ديك رومى23.0
 بولندا18.4
عالم293.6
المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة [ 3 ]

في عام 2024، بلغ الإنتاج العالمي من بنجر السكر 294 مليون طن ، وتصدرت روسيا وألمانيا القائمة. [ 3 ]

إنتاج بنجر السكر
إنتاج بنجر السكر

استخلاص السكر

مزرعة بنجر سكري في بلجيكا: خلف الحقل يقع مصنع السكر.

يُستخدم معظم بنجر السكر في إنتاج السكر الأبيض . ويتم ذلك في مصنع سكر البنجر، والذي يُختصر غالبًا إلى مصنع السكر. وفي الوقت الحاضر، تعمل هذه المصانع عادةً أيضًا كمصافي للسكر، ولكن تاريخيًا، كان مصنع سكر البنجر يُنتج السكر الخام، بينما تقوم مصفاة السكر بتكرير السكر الخام لإنتاج السكر الأبيض.

مصنع سكر

في ستينيات القرن العشرين، وُصفت عملية معالجة سكر البنجر بأنها تتكون من هذه الخطوات. [ 19 ]

  • الحصاد والتخزين بطريقة تحافظ على البنجر أثناء انتظاره للمعالجة
  • الغسل والفرك لإزالة الأوساخ والحطام
  • تقطيع الشمندر إلى قطع صغيرة تسمى الكوسيت أو الرقائق
  • إزالة السكر من الشمندر في عملية التناضح، مما ينتج عنه عصير خام ولب الشمندر. [ 19 ]

في الوقت الحاضر، تقوم معظم مصانع السكر بتكرير العصير الخام بنفسها، دون نقله إلى مصفاة سكر. ويتم معالجة لب البنجر في الموقع ليصبح علفاً للماشية.

مصفاة سكر

مصفاة تشيلسي للسكر في نيوزيلندا

لا تقتصر الخطوات التالية لإنتاج السكر الأبيض على إنتاج السكر من بنجر السكر، بل تنطبق أيضاً على إنتاج السكر الأبيض من قصب السكر. ولذلك، فهي تنتمي إلى عملية تكرير السكر، وليست خاصة بعملية إنتاج سكر البنجر.

  • في عملية التنقية، يخضع العصير الخام لعملية كيميائية لإزالة الشوائب وإنتاج عصير رقيق. [ 20 ]
  • عن طريق التبخير، يتم تركيز العصير الرقيق عن طريق التبخير لصنع "عصير سميك"، يحتوي على ما يقرب من 60٪ من السكروز بالوزن.
  • تتم عملية التبلور عن طريق الغليان تحت ضغط منخفض، حيث يتحول سائل السكر إلى بلورات ويبقى السائل المتبقي. [ 21 ]
  • في عملية الطرد المركزي، يتم فصل بلورات السكر البيضاء عن سائل السكر المتبقي. [ 22 ]
  • ثم يُغلى السائل المتبقي ويُفصل بالطرد المركزي، مما ينتج عنه سكر متبلور ذو جودة أقل (يُعاد إذابته لتغذية أواني السكر الأبيض) ودبس السكر. [ 22 ]
  • ويمكن استخلاص المزيد من السكر من دبس السكر بطرق مثل عملية ستيفن.

إنتاج الإيثانول

من دبس السكر

توزيماك ، وهو مشروب كحولي مصنوع من بنجر السكر من جمهورية التشيك

هناك طريقتان واضحتان لإنتاج الكحول ( الإيثانول ) من بنجر السكر. تعتمد الطريقة الأولى على إنتاج الكحول كمنتج ثانوي لتصنيع السكر، وذلك بتخمير دبس بنجر السكر المتبقي بعد عملية الطرد المركزي (الثانية). [ 23 ] تشبه هذه الطريقة إلى حد كبير صناعة الروم من دبس قصب السكر. في عدد من البلدان، ولا سيما جمهورية التشيك وسلوفاكيا ، أدى هذا التشابه إلى إنتاج مشروب كحولي مقطر شبيه بالروم يُسمى توزيماك . [ 24 ] وفي جزر أولاند ، يُصنع مشروب مماثل تحت العلامة التجارية كوبا ليبر .

من بنجر السكر

تُنتج الطريقة الثانية الكحول عن طريق تخمير بنجر السكر مباشرةً دون معالجته أولاً إلى سكر. وقد ظهرت فكرة تقطير السكر من البنجر بعد فترة وجيزة من إنشاء أول مصنع لسكر البنجر. [ 23 ] بين عامي 1852 و1854، ابتكر شامبونوا نظامًا فعالًا لتقطير الكحول من بنجر السكر. [ 25 ] وفي غضون سنوات قليلة، نشأت صناعة تقطير السكر على نطاق واسع في فرنسا. [ 23 ] تتكون العملية الحالية لإنتاج الكحول عن طريق تخمير وتقطير بنجر السكر من الخطوات التالية: [ 26 ]

لا تزال مصانع تقطير بنجر السكر الكبيرة مقتصرة على أوروبا. في عام 2023، امتلكت شركة تيريوس 8 مصانع تقطير لسكر البنجر، تقع في فرنسا وجمهورية التشيك ورومانيا. [ 27 ]

في العديد من الدول الأوروبية ، يُستخدم الكحول المقطر من بنجر السكر لصنع المشروبات الكحولية ، مثل الفودكا والجين وما إلى ذلك.

استخدامات أخرى

شراب سكري

ستروب الهولندي التقليدي والنسخة المعبأة في زجاجات

يمكن إنتاج شراب سكري غير مكرر مباشرة من بنجر السكر. يُصنع هذا الشراب الكثيف الداكن اللون عن طريق طهي بنجر السكر المبشور لعدة ساعات، ثم عصر الناتج وتركيز العصير الناتج حتى يصبح قوامه مشابهاً لقوام العسل . لا تُستخدم أي مكونات أخرى.

في ألمانيا، وخاصةً في منطقة راينلاند ، وفي هولندا، يُستخدم شراب الشمندر السكري (المعروف باسم Zuckerrüben-Sirup أو Zapp بالألمانية، أو Suikerstroop بالهولندية) كطبقة دهن للسندويشات، بالإضافة إلى استخدامه لتحلية الصلصات والكعك والحلويات. ويُضيف الهولنديون عادةً شراب الشمندر السكري إلى فطائرهم . أما في بولندا، فيُطلق على الشراب اسم fiut (أو fjut ، [ 28 ] ويُكتب بالإنجليزية phut ) أو cyrop . [ 29 ]

يُعدّ شراب السكر المصنوع وفقًا للتقاليد الهولندية منتجًا تقليديًا مضمونًا بموجب قوانين الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة. [ 30 ] تجاريًا، إذا كان مكافئ الدكستروز (DE) للشراب أعلى من 30، فيجب تحلل المنتج وتحويله إلى شراب عالي الفركتوز، على غرار شراب الذرة عالي الفركتوز ، أو شراب الأيزوجلوكوز في الاتحاد الأوروبي.

يوريدين

يمكن استخلاص اليوريدين من بنجر السكر.

الوقود البديل

تخطط شركة بي بي وشركة أسوشيتد بريتيش فودز لاستخدام الفائض الزراعي من بنجر السكر لإنتاج البيوتانول الحيوي في شرق أنجليا في المملكة المتحدة.

نسبة المواد الخام إلى المحصول في بنجر السكر هي 56:9. لذا، يلزم 6.22  كيلوغرام من بنجر السكر لإنتاج  كيلوغرام واحد من الإيثانول (حوالي 1.27 لتر في درجة حرارة الغرفة). في عام 2006، وُجد أن إنتاج الإيثانول من بنجر السكر أو قصب السكر يصبح مربحًا عندما يقترب سعر الإيثانول في السوق من 4 دولارات أمريكية للغالون. [ 31 ] ووفقًا لرئيس شركة أتلانتيك بيوماس، روبرت كوزاك، تشير دراسة أجريت في جامعة ماريلاند إيسترن شور إلى أن بنجر السكر قادر على إنتاج ما بين 860 و900 غالون أمريكي (3300 إلى 3400 لتر) من الإيثانول لكل فدان (4000 متر مربع). [ 32 ] 

علف الماشية

في نيوزيلندا، يُزرع بنجر السكر على نطاق واسع ويُحصد كعلف لأبقار الألبان. ويُعتبر أفضل من بنجر العلف العادي لانخفاض محتواه المائي (مما يُحسّن خصائص تخزينه). ويُقدّم كل من بصلة البنجر وأوراقه (التي تحتوي على 25% بروتين) كعلف للأبقار. وعلى الرغم من اعتباره سامًا للأبقار لفترة طويلة، إلا أنه يُمكن إطعامها ببصل البنجر المحصود إذا تمّ إدخالها تدريجيًا إلى نظامها الغذائي الجديد. وتستطيع أبقار الألبان في نيوزيلندا أن تنمو بشكل جيد بالاعتماد على المراعي والبنجر فقط، دون الحاجة إلى السيلاج أو أي علف تكميلي آخر. كما يُزرع هذا المحصول الآن في بعض مناطق أستراليا كعلف للأبقار. [ 33 ] [ 34 ]

زراعة

زراعة بنجر السكر باستخدام طريقة الزراعة في السدود. تُستخدم في البرازيل وروسيا وألمانيا وفرنسا وأوكرانيا وتركيا والصين وبولندا.

يُعدّ بنجر السكر جزءًا مهمًا من دورة تناوب المحاصيل .

تُعدّ نباتات بنجر السكر عرضةً لمرض الريزومانيا (جنون الجذور)، الذي يُحوّل الجذر الرئيسي الضخم إلى جذور صغيرة عديدة، مما يجعل المحصول غير قابل للمعالجة اقتصاديًا. تُطبّق ضوابط صارمة في الدول الأوروبية لمنع انتشاره، ولكنه موجود بالفعل في بعض المناطق. كما أنها عرضة لفيروس تجعد أوراق البنجر ، الذي يُسبب تجعد الأوراق وتقزمها، وفيروس اصفرار البنجر .

تُجرى أبحاث مستمرة للبحث عن أصناف مقاومة، بالإضافة إلى زيادة إنتاج السكر. وتُجرى أبحاث تربية بنجر السكر في الولايات المتحدة بشكل رئيسي في محطات أبحاث زراعية تابعة لوزارة الزراعة الأمريكية ، بما في ذلك محطة في فورت كولينز، كولورادو ، برئاسة ليندا هانسون وليونارد بانيلا؛ ومحطة في فارغو، داكوتا الشمالية ، برئاسة جون ويلاند؛ ومحطة في جامعة ولاية ميشيغان في إيست لانسينغ، ميشيغان ، برئاسة راشيل نيجيل.

أعضاء آخرون ذوو أهمية اقتصادية من الفصيلة الفرعية Chenopodioideae :

التعديل الوراثي

في الولايات المتحدة، طورت شركة مونسانتو بنجر السكر المعدل وراثيًا، المصمم لمقاومة مبيد الأعشاب غليفوسات ، الذي يُسوّق تحت اسم راوند أب، كمحصول معدل وراثيًا . في عام 2005، رفعت وزارة الزراعة الأمريكية - دائرة فحص صحة الحيوان والنبات ( USDA - APHIS ) القيود عن بنجر السكر المقاوم للغليفوسات بعد إجراء تقييم بيئي وخلصت إلى أن احتمالية تحوله إلى آفة نباتية ضئيلة للغاية. [ 35 ] [ 36 ] تمت الموافقة على استهلاك سكر بنجر السكر المقاوم للغليفوسات من قبل الإنسان والحيوان في العديد من البلدان، لكن الإنتاج التجاري للبنجر المعدل وراثيًا لم يُعتمد إلا في الولايات المتحدة وكندا. خلصت الدراسات إلى أن سكر بنجر السكر المقاوم للغليفوسات له نفس القيمة الغذائية لسكر بنجر السكر التقليدي. [ 37 ] بعد رفع القيود في عام 2005، انتشر استخدام بنجر السكر المقاوم للغليفوسات على نطاق واسع في الولايات المتحدة. تمت زراعة حوالي 95٪ من مساحات بنجر السكر في الولايات المتحدة ببذور مقاومة للجليفوسات في عام 2011. [ 38 ]

يمكن مكافحة الأعشاب الضارة كيميائيًا باستخدام الغليفوسات دون الإضرار بالمحصول. بعد زراعة بذور بنجر السكر، تظهر الأعشاب الضارة في الحقول، فيلجأ المزارعون إلى استخدام الغليفوسات لمكافحتها. يُستخدم الغليفوسات على نطاق واسع في المحاصيل الحقلية نظرًا لقدرته على مكافحة طيف واسع من أنواع الأعشاب الضارة [ 39 ] وانخفاض سميته . تشير دراسة من المملكة المتحدة [ 40 ] إلى أن غلة بنجر السكر المعدل وراثيًا كانت أعلى من غلة البنجر التقليدي، بينما وجدت دراسة أخرى أجرتها خدمة الإرشاد الزراعي بجامعة ولاية داكوتا الشمالية غلة أقل [ 41 ] . قد يُسهم إدخال بنجر السكر المقاوم للغليفوسات في تزايد أعداد الأعشاب الضارة المقاومة للغليفوسات، لذا طورت شركة مونسانتو برنامجًا لتشجيع المزارعين على استخدام مبيدات أعشاب ذات آليات عمل مختلفة لمكافحة الأعشاب الضارة [ 42 ] .

في عام ٢٠٠٨، رفع مركز سلامة الغذاء ، ونادي سييرا ، وتحالف البذور العضوية، وشركة هاي موينغ سيدز دعوى قضائية ضد وزارة الزراعة الأمريكية - خدمة فحص صحة الحيوان والنبات (USDA-APHIS) بشأن قرارها بإلغاء القيود التنظيمية على بنجر السكر المقاوم للجليفوسات في عام ٢٠٠٥. وأعربت المنظمات عن مخاوفها بشأن قدرة بنجر السكر المقاوم للجليفوسات على التلقيح الخلطي المحتمل مع بنجر السكر التقليدي. [ ٤٣ ] وفي ربيع عام ٢٠١١، ألغى قاضي المحكمة الجزئية الأمريكية جيفري إس. وايت ، من المحكمة الجزئية الأمريكية للمنطقة الشمالية من كاليفورنيا ، قرار إلغاء القيود التنظيمية على بنجر السكر المقاوم للجليفوسات، وأعلن عدم قانونية زراعته. [ ٤٣ ] ونظرًا لاعتقادها بحدوث نقص في السكر، وضعت وزارة الزراعة الأمريكية - خدمة فحص صحة الحيوان والنبات (USDA-APHIS) ثلاثة خيارات في التقييم البيئي لمعالجة مخاوف دعاة حماية البيئة. [ ٤٤ ] وفي عام ٢٠١١، نقضت محكمة استئناف فيدرالية للمنطقة الشمالية من كاليفورنيا في سان فرانسيسكو الحكم. [ ٣٧ ]

الجينوم وعلم الوراثة

يشترك جينوم بنجر السكر في حدث تضاعف ثلاثي في ​​مكان ما ضمن رتبة القرنفليات العليا (super Caryophyllales) وضمن أو تحت رتبة ثنائيات الفلقة الحقيقية (Eudicots ). وقد تم تحديد تسلسله، وتم بالفعل إنشاء تسلسلين مرجعيين له. [ 4 ] يبلغ حجم جينوم بنجر السكر حوالي 731 (714-758) [ 4 ] ميغابايت، ويتم تعبئة الحمض النووي لبنجر السكر في 18 كروموسومًا متساوي الذراعين (2n=2x=18). [ 45 ] تتكون جميع السنتروميرات في بنجر السكر من عائلة واحدة من الحمض النووي الساتلي [ 46 ] وعناصر النسخ العكسي LTR الخاصة بالسنترومير . [ 47 ] أكثر من 60% من الحمض النووي لبنجر السكر متكرر، ويتوزع في الغالب بشكل متفرق على طول الكروموسومات. [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]

تم أيضًا تحديد التسلسل الجيني لسلالات الشمندر البري المزروع ( B. vulgaris ssp. maritima )، مما سمح بتحديد جين المقاومة Rz2 في السلف البري. [ 52 ] يمنح Rz2 مقاومة لمرض جنون جذور الشمندر السكري، المعروف باسم مرض جنون جذور الشمندر السكري.

تربية

تم تهجين بنجر السكر لزيادة محتواه من السكر، من 8% إلى 18% خلال 200 عام حتى عام 2013تتميز هذه السلالة بمقاومة الأمراض الفيروسية والفطرية ، وزيادة حجم الجذر الرئيسي، وتكوين البذور من نبتة واحدة، وانخفاض معدل الإزهار المبكر . وقد سهّل اكتشاف سلالة عقيمة سيتوبلازميًا عملية التربية ، وكان لهذا الاكتشاف فائدة خاصة في تحسين الإنتاجية. [ 4 ]

مراجع

  1. ↑ "فرز أسماء بيتا" . قاعدة بيانات أسماء النباتات متعددة اللغات والنصوص . 4 مايو 2013. مؤرشفة من الأصل في 4 مايو 2013.
  2. ↑ بيتا ماريتيما: أصل الشمندر . سبرينغر. 2012. ISBN 978-1-4614-0841-3سيُخصص هذا المجلد بالكامل لنبات الشمندر البحري، أي سلف جميع أنواع الشمندر المزروعة. ولا يزال هذا النبات البري، الذي ينمو بشكل رئيسي على شواطئ البحر الأبيض المتوسط، ذا أهمية بالغة كمصدر للصفات المفيدة في تربية الشمندر .
  3. 1 2 3 "إنتاج بنجر السكر في عام 2024، المحاصيل/المناطق/قائمة العالم/كمية الإنتاج/السنة (قوائم مختارة)" . منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، قاعدة البيانات الإحصائية المؤسسية (FAOSTAT). 2026. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2026 .
  4. 1 2 3 4 5 دوم، جوليان سي؛ مينوش، أندريه إي؛ هولتغراوي، دانييلا؛ وآخرون . (18 ديسمبر 2013). "جينوم نبات بنجر السكر ( بيتا فولغاريس ) الذي تم استئناسه مؤخرًا" . مجلة نيتشر . 505 (7484). مجموعة نيتشر : 546-549 . رمز Bibcode : 2014Natur.505..546D . doi : 10.1038/nature12817 . hdl : 10230/22493 . ISSN 0028-0836 . PMID 24352233 .   
  5. ↑ "كتيبات الأعمال الزراعية، المجلد 4: بنجر السكر / السكر الأبيض" (ملف PDF) . 1999. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 6 أكتوبر 2014.
  6. ↑ "دليل الأعمال الزراعية: سكر البنجر الأبيض" (ملف PDF) . منظمة الأغذية والزراعة، الأمم المتحدة. 2009. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2012 .
  7. 1 2 3 4 5 جورج رولف (1873). شيء عن السكر: تاريخه، نموه، تصنيعه وتوزيعه . سان فرانسيسكو، جيه جيه نيوبيجين.
  8. ^ جول هيلوت (1912). الذكرى المئوية لتاريخ سوكر دي بيتراف . فورتييه وماروت. او سي ال سي 11941819 . 
  9. ^ "تاريخ السكر | مؤسسة كلوران النباتية" . Kloranebotanical.foundation (باللغة الفرنسية) . تم الاسترجاع بتاريخ 2023-02-08 .
  10. 1 2 هيل، ج .؛ لانجر، ر.هـ.م. (1991). النباتات الزراعية . كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 197-199 . ISBN  978-0-521-40563-8.
  11. ١ ٢ ٣ بنجر السكر. مؤرشف بتاريخ ٢٠ يناير ٢٠٠٩ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) منموقع جامعة كاليفورنيا، ديفيس.
  12. 1 2 3 4 هانيلت، بيتر؛ بوتنر، ر.؛ مانسفيلد، رودولف؛ كيليان، روث (2001). موسوعة مانسفيلد للمحاصيل الزراعية والبستانية . سبرينغر. ص 235-241 . ISBN  978-3-540-41017-1.
  13. ↑ "تجارب chimiques faites dans le dessein de tyrer un veritable sucre devaris plantes, qui croissent dans nos contrées (تجارب كيميائية تم إجراؤها بهدف استخلاص السكر الحقيقي من النباتات المتنوعة التي تنمو في أراضينا)" . تاريخ الأكاديمية الملكية للعلوم والآداب الجميلة في برلين . مارغراف (1747). 1749. ص 79 – 90. 
  14. 1 2 3 دورينج ، إميل (1896). Die Zuckerrübe und ihr Anbau . إدوارد تريوينت، بريسلاو.
  15. ↑ "ملحق لسجل صناعة سكر البنجر" . مجلة لويزيانا للمزارعين ومصنعي السكر . المجلد التاسع عشر، العدد 20. نيو أورليانز. 18 نوفمبر 1897. ص 312.   
  16. ^ بيرنبوم ، إدوارد (1887). Der Zuckerrübenbau: التعلم السريع من Anbau der Zuckerrübe für den Praktischen Landwirth . دبليو جي كورن، بريسلاو.
  17. ↑ هانكوك، جيمس. "السكر ونشأة نظام المزارع" . worldhistory.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13-05-2026 .
  18. ↑ "إزالة الجليد عن الطرق السريعة والفرعية باستخدام عصير الشمندر السكري" . ياهو ! تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 نوفمبر 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  19. 1 2 "دراسة اقتصادية لصناعة سكر البنجر في مونتانا" (ملف PDF) . جامعة ولاية مونتانا. 1 مارس 1969. تاريخ الاطلاع: 20 يناير 2023 .
  20. ↑ كويكال، سريكومار (8 أبريل 2013). تكنولوجيا العمليات الكيميائية والمحاكاة . دار نشر PHI Learning Pvt. Ltd. رقم ISBN 978-81-203-4709-0.
  21. ↑ داوس، بيتر (31 أغسطس 2021). "تكرير قصب السكر" . sugarnutritionresource.org . تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2023 .
  22. 1 2 إريك تويتي (أغسطس 2003). "الوتد الفضي: صناعة بنجر السكر في فورت كولينز" (ملف PDF) . شركة SWCA للاستشارات البيئية . تاريخ الاسترجاع: 9 أغسطس 2020 .
  23. 1 2 3 ليفي، ناثانيال (1870). بنجر السكر: قابليته للتكيف مع الزراعة في المستعمرة . جورج روبرتسون، ملبورن. ص 18. 
  24. ↑ "التشيكيون وبنجرهم الذي تبلغ قيمته مليار دولار" . تريس بوهيمز. 9 فبراير 2017. تاريخ الاسترجاع: 17 مارس 2023 .
  25. ↑ داليني، هنري فرديناند كواري (1869). صناعة سكر البنجر والكحول، وزراعة بنجر السكر . مطبعة الحكومة، واشنطن. الصفحات 40-59 . 
  26. ↑ "الكحول والإيثانول" . تيريوس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2023 .
  27. ↑ "مادة خام، بنجر السكر" . تيريوس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2023 .
  28. ^ "فجوت - أركا ديل غوستو" . Fondazioneslowfood.com . تم الاسترجاع في 6 يونيو، 2026 .
  29. ↑ "Fjut/cyrop" . Gov.pl. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يونيو 2026 .
  30. ↑ "اللائحة التنفيذية للمفوضية الأوروبية (الاتحاد الأوروبي) 2018/48 الصادرة في 11 يناير 2018 بشأن إدخال اسم في سجل التخصصات التقليدية المضمونة [ Suikerstroop (TSG) ] " . Eur-lex.europa.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2021 .
  31. ↑ كول غوستافسون (2010). "اقتصاديات الوقود الحيوي من بنجر السكر وقصب السكر - الطاقة" . جامعة ولاية داكوتا الشمالية . تم الاسترجاع في 8 فبراير 2023 .
  32. ↑ "بنجر السكر: مصدر موثوق للوقود الحيوي؟" . جامعة ميريلاند. 21 أكتوبر 2016. تاريخ الاطلاع: 5 أغسطس 2024 .
  33. ↑ "مزارع يشيد ببنجر السكر باعتباره 'وقودًا عجيبًا'"" . Stuff.co.nz . 24 يونيو 2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2021 .
  34. ↑ "علف، بنجر السكر غذاء مثالي إذا تمت زراعته بشكل صحيح" . Ruralnewsgroup.co.nz . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2021 .
  35. ↑ "بنجر السكر المقاوم لمبيد راوند أب" . Monsanto.com .
  36. ↑ "قضية بنجر السكر راوند أب ريدي® - الجدول الزمني" . خدمة فحص صحة الحيوان والنبات. 7 سبتمبر 2010. مؤرشف من الأصل في 17 أكتوبر 2010.
  37. ١ ٢ "محكمة الاستئناف الأمريكية للدائرة التاسعة. رقم القضية ١٠-١٧٧١٩، رقم القضية في المحكمة الجزئية ٣:١٠-cv-٠٤٠٣٨-JSW" (ملف PDF) . ٢٥ فبراير ٢٠١١. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في ١٦ أكتوبر ٢٠١٣. تم الاطلاع عليه في ٢٨ أغسطس ٢٠١٢ .
  38. ↑ "موجز 43-2011. ملخص تنفيذي: الوضع العالمي للمحاصيل المعدلة وراثيًا/المُسوّقة: 2011" . ISAAA. مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2012.
  39. ↑ شركة ميشيغان للسكر. "دليل المزارعين لعام 2010 لإنتاج بنجر سكر عالي الجودة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أبريل 2011 .
  40. ↑ ماي، إم جيه؛ وآخرون (2005). "إدارة بنجر السكر المعدل وراثيًا والمقاوم لمبيدات الأعشاب لتحقيق فائدة بيئية في فصلي الربيع والخريف" . وقائع العلوم البيولوجية . 27 (1559): 111-119 . Bibcode : 2005PBioS.272..111M . doi : 10.1098/rspb.2004.2948 . PMC 1634958. PMID 15695200 .   
  41. ↑ مايك أبرامز (6 فبراير 2009). "محاصيل مقاومة لمبيد راوند أب تُحقق نجاحًا كبيرًا في الولايات المتحدة الأمريكية" . مجلة فارمرز ويكلي. مؤرشف من الأصل في 24 نوفمبر 2011.
  42. ↑ "بيان صحفي: مونسانتو تُعلن عن منصة جديدة لإدارة الأعشاب الضارة تحت العلامة التجارية Roundup Ready PLUS™" . Monsanto.mediaroom.com . ١٩ أكتوبر ٢٠١٠. مؤرشف من الأصل في ٢٢ يونيو ٢٠١٢.
  43. 1 2 وزارة الزراعة الأمريكية - خدمة فحص صحة الحيوان والنبات (4 فبراير 2011). "قضية بنجر السكر المعدل وراثيًا بمبيد راوند أب: التسلسل الزمني" . مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2013.
  44. ↑ وزارة الزراعة الأمريكية - خدمة فحص صحة الحيوان والنبات. "وزارة الزراعة الأمريكية تُعدّ مسودة تقييم بيئي للخيارات التنظيمية لبنجر السكر المقاوم لمبيد راوند أب" . مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2010.
  45. ↑ بايسولد، سوزان؛ بورشاردت، ديتريش؛ شميدت، توماس؛ ديتشيفا، دارينا (7 سبتمبر 2012). "نمط كروموسومي مرجعي بتقنية التهجين الفلوري في الموقع (FISH) لبنجر السكر (Beta vulgaris L.) لتحديد الكروموسومات وأذرعها، ودمج مجموعات الارتباط الجيني، وتحليل توزيع عائلات التكرار الرئيسية" . مجلة النبات . 72 (4): 600-611 . Bibcode : 2012PlJ....72..600P . doi : 10.1111/j.1365-313x.2012.05102.x . ISSN 0960-7412 . PMID 22775355 .  
  46. ↑ زاكرزوسكي، فالك؛ ويبر، بياتريس؛ شميدت، توماس (2013)، "تحليل جزيئي خلوي وراثي لبنية وتطور وتعديلات جينية فوقية لتسلسلات الحمض النووي الرئيسية في السنتروميرات لأنواع بيتا"، بيولوجيا السنترومير النباتي ، جون وايلي وأولاده المحدودة، ص 39-55 ، doi : 10.1002/9781118525715.ch4 ، ISBN  978-1-118-52571-5
  47. ↑ ويبر، بياتريس؛ هيتكام، توني؛ هولتغراوي، دانييلا؛ وآخرون . (1 مارس 2013). "تصنيف فيروسات الكرومو شديدة التنوع في نبات البنجر الشائع (Beta vulgaris) حسب نطاقات الكرومو والتكامل الكروموسومي" . الحمض النووي المتنقل . 4 (1): 8. doi : 10.1186/1759-8753-4-8 . ISSN 1759-8753 . PMC 3605345. PMID 23448600 .    
  48. ↑ ويبر، بياتريس؛ وينكه، تورستن؛ فروميل، أولريكه؛ وآخرون . (1 فبراير 2010). "تُظهر عائلتا Ty1-copia، وهما SALIRE وCotzilla، اللتان تنتشران في جينوم Beta vulgaris، اختلافات ملحوظة في الوفرة والتوزيع الكروموسومي والعمر". أبحاث الكروموسومات . 18 (2): 247-263 . doi : 10.1007/s10577-009-9104-4 . ISSN 1573-6849 . PMID 20039119. S2CID 24883110 .    
  49. ↑ وولراب، كورا؛ هيتكام، توني؛ هولتغراوي، دانييلا؛ وآخرون (2012). "إعادة الترتيب التطوري في سلالة فيروس إرانتيفيروس Elbe ضمن جينوم Beta vulgaris" . مجلة النبات . 72 (4): 636-651 . Bibcode : 2012PlJ....72..636W . doi : 10.1111/j.1365-313X.2012.05107.x . hdl : 11858/00-001M-0000-000E-F0B9-B . ISSN 1365-313X . PMID 22804913 .   
  50. ↑ هيتكام، توني؛ شميدت، توماس (2009). "BNR - عائلة LINE من Beta vulgaris - تحتوي على نطاق RRM في إطار القراءة المفتوح 1 وتُحدد فرعًا فرعيًا L1 موجودًا في جينومات نباتية متنوعة" . مجلة النبات . 59 (6): 872-882 . doi : 10.1111/j.1365-313X.2009.03923.x . ISSN 1365-313X . PMID 19473321 .  
  51. ↑ شفيتشتنبرغ، كاترين؛ وينكه، تورستن؛ زاكرزوسكي، فالك؛ وآخرون (2016). "تنوع وتطور ومثيلة عائلات العناصر النووية المتناثرة القصيرة في بنجر السكر وأنواع الفصيلة القطيفية ذات الصلة" . مجلة النبات . 85 (2): 229-244 . Bibcode : 2016PlJ....85..229S . doi : 10.1111/tpj.13103 . ISSN 1365-313X . PMID 26676716 .   
  52. ↑ كابيسترانو-غوسمان، جينا ج.؛ ريس، د.؛ هولتغراوي، د.؛ وآخرون . (6 يونيو 2017). "تسمح مجموعات الأقارب البرية لمحصول البنجر الشائع (Beta vulgaris ) بالتحديد المباشر للجينات ذات الأهمية الزراعية" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 8 15708. رمز Bibcode : 2017NatCo...815708C . doi : 10.1038/ncomms15708 . PMC 5467160. PMID 28585529 .