محاضرة 7

1. محاضرة 7 المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

2. بنجــــــر الســــــكرSugar beetBeta vulgarisFamily Chenopodiaceae المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

3. تغطى هذه المحاضرة الموضوعات التالية: تقديم منشأ بنجر السكر بيئة بنجر السكر انتشار بنجر السكر المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

4. مقدمة • من الناحية التاريخية كان البنجر نباتا طبيا فى عصر الرومان واستمر ذلك إلى سنة 1747 حيث اكتشف أحد علماء الكيمياء الألمان ويدعى Andereas Marggraf أن السكر الموجود فى جذور البنجر هو نفس السكر الموجود فى القصب وتمكن من استخلاصه باستخدام الكحول. • ثم جاء بعد 40 سنة أحد تلاميذه وهو عالم الكيمياء الألمانى Franz Karl Achard ليعمل على تربية وتحسين البنجر حتى وصل إلى إنتاج صنف سمى باسم White Silesian . المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

5. احتوىالصنف White Silesian على 7 إلى 10 % سكروز. • وقد أسس أول مصنع وأول شركة لصناعة سكر البنجر سنة 1801 فى منطقة بروسيا Prussia . • ويعتقد أن الصنف White Silesian هو الأب الوراثى لمعظم أصناف البنجر فى العالم. • وقد أطلق على Karl Achard لقب أبو صناعة بنجر السكر فى العالم تكريما لمجهوده. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

6. التطور السريع فى تربية البنجر • بنجر السكر محصول حديث الاستنباط بالمقارنة بالقصب. • فحتى عصر نابليون بونابرت لم تتعد اهمية البنجر كونه نبات خضر يستعمل لعمل السلاطة. • وعندما حاصر الانجليز فرنسا فى حروبهم مع نابليون منعت واردات السكر الآتية من الشرق الاوسط ( مصر ) من الوصول لفرنسا فتحمس نابليون للعلماء الذين اقنعوه باستنباط اصناف بنجر بها سكر بمستوى اقتصادى. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

7. وقد تلى ذلك مرحلة أخرى من التحسين قادها الفرنسيون وقوبلت بالاستهزاء من العامة والصحافة حيث كان موضوع إنتاج السكر من نبات معروف بأنة نبات للسلاطة مثيرا للسخرية وقامت الصحف فى ذلك الوقت بعمل رسوم هزلية لنابليون وهو يقوم بتحليه الشاى بقطعة من جذر البنجر بينما تطلب المربية من ولى العهد مص الجذر لانة حلو.( انظر الرسم) • وبالرغم من هذا نجح الفرنسيون فى تربية اصناف بنجر تحتوى على ما يقرب من 16% سكر بفضل جهود مربى النبات الفرنسى Louis Vilnorin والذى استخدم طريقة اختبار النسل للوصول لتلك النسبة. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

8. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

9. منشأ بنجر السكر • أقترح Vavilov فى سنة 1935 أن منطقة نشوء البنجر هى تلك المنطقة الواقعة فى الشرق الأدنى من جمهورية أوكرانيا والمسماة بالقوقاز وذلك من النوع Beta maritima الذى ينمو بريا على الساحل الجنوبى لأوروبا. ويعتقد العلماء أن نبات البنجر ثنائى الحول المعروف حاليا قد نشأ فى آسيا منذ نحو 4000 سنة نتيجة للتهجين الطبيعى بين البنجر الحولى البرى والمعروف باسم بنجر الورق مع البنجر الجذرى المحتوى على نسبة سكر منخفضة من8 إلى 10%. وما تزال بعض تلك الطرز تنمو بريا على سواحل البحرين المتوسط والأسود. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

10. خريطة موضح عليها منطقة نشوء البنجر مقارنة بمنطقة نشوء القصب ويمكن منها استنتاج ظروف النمو والانتاج المثالية لكلا المحصولين. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

11. وقد أقترح Zasimovich نشأة البنجر من التهجين بين البنجر الآسيوى ذو الجذور وبنجر الورق الأوروبى. • وأن التحسين والانتخاب الذى أعقب ذلك أدى إلى نشر البنجر فى نصف الكرة الشمالى. • ومن الثابت أن الأصناف الحالية تختلف كلية عن الآباء التى انحدرت منها. • وقد أثبت العلماء الروس صحة نظرية Zasimovich عن طريق تكرار التهجين الذى افترض حدوثه ثم الانتخاب فى النسل وتطابق الناتج مع ما هو متوافر من معلومات. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

12. بيئة بنجر السكر • ويعنى هذا أن النبات هو محصول مناخ بارد إلى معتدل مائل للبرودة. وعند دراسة الظروف البيئية فى منطقة النشوء يظهر بوضوح سيادة البيئة الباردة فى نطاق النشوء بمنطقة القوقاز وقد أدى هذا إلى الانتخاب الطبيعى للطرز المتأقلمة مع المناخ البارد كما أدى بالتبعية إلى انتشار البنجر فى البيئات المشابهة مما جعل بعض المهتمين به يطلقون عليه اسم المحصول الأوروبى. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

13. وتوضح دراسة البيئة فى مناطق انتشار البنجر ما بين خطى عرض 30° و 60° شمالا أن المناخ السائد فيها هو الجو الجليدى البارد شتاءً. أما الربيع والخريف فهما معتدلان مع الميل إلى البرودة بينما يكون الصيف معتدل الحرارة. وبمطابقة هذه الظروف على حالة نمو المحصول نجد أن لكل طور من أطوار نمو المحصول ظرف مثالى لتحقيق أفضل نمو. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

14. أهم الدول المنتجة لبنجر السكر المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

15. . فيحتاج النمو الخضرى فى السنة الأولى إلى حرارة معتدلة لتشجيع النمو الخضرى ما بين 4 إلى 20°م . ويعقب ذلك الحاجة إلى شتاء بارد لإتمام الأرتباع من صفر إلى 4°م. وأخيرا جو معتدل مع نهار طويل للأزهار من 5 إلى 25°م. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

16. ومن العوامل الهامة التى تحدد نجاح زراعة البنجر فى منطقة ما توافر ما يسمى بالوحدات الحرارية (Heat units ) اللازمة للنمو فى تلك المنطقة حيث ثبت أن التركيب الوراثى يتوافق مع بيئة منطقة نشأة صنف ما بحيث يلزم حد أدنى من درجات الحرارة خلال فصل النمو حتى يمكن نمو الجذر بنجاح وحتى يمكن تخزين السكروز بتركيز مناسب. وإذا حدث نقل للصنف إلى منطقة لا تتوافر فيها الوحدات الحرارية المطلوبة فإن المحصول يكون أقل فى كميته بينما تنخفض الجودة على حساب وزن الجذور إذا زرع الصنف فى منطقة ذات وحدات حرارية أكثر من المطلوب. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

17. وقد أمكن قياس الوحدات الحرارية كميا بافتراض نقطة تعرف باسم صفر النمو وهى التى يكون التمثيل الضوئى فيها مساويا للتنفس وقدرت فى معظم المناطق بصفر مئوى وفى مناطق أخرى بأربعة درجات مئوية. واتفق على جمع الدرجات اليومية الأعلى من صفر النمو جمعاً تراكمياً خلال موسم النمو ويكون هذا الرقم هو الحد الأمثل لنمو الصنف. كما يقدر البعض الوحدات الحرارية باستخدام متوسط درجة حرارة الليل والنهار أو باستخدام متوسط موزون لدرجات الحرارة اليومية ثم يطرح منها صفر النمو موزوناً أيضاً. وتتراوح قيمة الوحدات الحرارية للبنجر من 2000 إلى 2400 وحدة فى المناطق الباردة والمعتدلة الباردة وتصل قيمته إلى 3000 وحدة فى المناطق المائلة للدفء. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

18. وتتضح أهمية الوحدات الحرارية عند دراسة علاقات الضوء ودرجات الحرارة مع التمثيل الضوئى. فالنبات يحتاج الضوء لإجراء تفاعلات التمثيل الضوئى. إلا أنه يحتاج أيضا للحرارة. ومن المعروف أن الطاقة الشمسية هى المسئولة عن توفير كلا منهما. إلا أن هناك فترة فاصلة ( Lag period ) بين توفر الضوء الذى يحدث بمجرد شروق الشمس وبين وصول درجة الحرارة إلى المعدل المطلوب لأجراء التمثيل الضوئى بصورة مثالية حيث يمر بعض الوقت لحين ارتفاع درجة الحرارة. وتوجد هذه الفترة أيضا على مستوى موسم النمو ككل. وتختلف هذه الفترة وفقا لعدد من العوامل مثل نوع التربة ، الوقت من السنة ، سرعة الرياح ، وهكذا. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

19. ويوضح المنحنى أنه عند توافر الضوء بحيث لا يكون هو العامل المحدد للتمثيل الضوئى فإن الحرارة تصبح هى العامل المحدد لكفاءة التمثيل الضوئى. ولهذا نجد أن الأصناف المدروسة فى تلك المنحنيات تتحرك منحنيات استقطاع الضوء لها إلى اليمين فى اتجاه منحنى الحرارة وليس فى اتجاه منحنى شدة الإضاءة الموضح فى الرسم. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

20. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

21. وبناء علية فأن محاولة تبكير الزراعة ( للوصول إلى أعلى مساحة ورقية فى نفس توقيت أعلى كمية ضوء ساقط أى استقطاع أعلى كمية ضوء) تعنى أن يتحرك منحنى استقطاع الضوء (النمو أو السكر) باتجاه منحنى الضوء الساقط. إلا أن هذه المحاولة سوف يعترضها عدم توافر الوحدات الحرارية اللازمة للنمو عند تبكير الزراعة وتعود درجات الحرارة لتصبح العامل المتحكم فى النمو مرة أخرى. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

22. ومن ناحية أخرى فأن فترة التأخر بين شدة الضوء والحرارة تتأثر بالموسم أيضا حيث إن الطاقة الإشعاعية عند درجة حرارة معينة فى الربيع تكون أعلى من تلك الموجودة فى نفس درجة الحرارة فى الخريف نظرا لاختلاف زاوية ميل الأرض على اتجاه سقوط اشعة الشمس. ولهذا فإن كمية التمثيل فى الربيع تكون أعلى من تلك الموجودة فى الخريف ويكون النمو أكثر. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

23. . على حين يقل التمثيل ويقل معه النمو بصورة أشد مما يتيح وجود فائض من نواتج التمثيل يوجه للتخزين فى الخريف وليس الربيع. ولذلك فإن الحصول على أعلى محصول سكر يتطلب تحديد ميعاد الزراعة بحيث يتوافق منحنى الطاقة المستغلة بالتمثيل مع الطاقة المتاحة. وقد أوضحت الدراسات أن أصناف البنجر المتاحة وقت إجراء تلك الدراسة سنه 1973 فى إنجلترا لا تحقق هذه الاستفادة المثلى فى التمثيل الضوئى ويعزى هذا أساساً إلى تأخر ميعاد الزراعة. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة

24. وفيما يختص بنوعية التربة المناسبة لبنجر فإن التربة الخفيفة ( لا يعنى ذلك بالضرورة أن تكون رملية ) هى الأفضل للبنجر حيث أن التربة الثقيلة تؤدى إلى تفرع الجذور وتشوهها مما يخفض من جودتها ويرفع من الكمية المستبعدة عند الفرز فى المصانع ويقلل من العائد المادى للمزارعين. المحاصيل السكرية - أ.د. عادل ابوسلامة