ЦУКРОВІ БУРЯКИ — УНІКАЛЬНА СІЛЬГОСПКУЛЬТУРА ЗА БІОЛОГІЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ І ЦІННИМИ ГОСПОДАРСЬКИМИ ОЗНАКАМИ

У цукрових буряках пересічні громадяни вбачають лише джерело для виробництва цукру. Насправді це культура надвеликих можливостей і перспектив. І якщо наразі на рівні держави і бізнесу ми цього не збагнемо, то програємо у світовій гонитві за здоров'я людей, екологію і створення енергонезалежності з відновлювальних джерел. Про унікальність цієї сільгоспкультури — наша розмова з поборником галузі буряківництва світового масштабу, який присвятив їй життя, директором Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків, академіком НААН і віце-президентом НААН України, професором Миколою Роїком.

— Миколо Володимировичу, ми звикли вбачати в цукрових буряках переважно сировину для виробництва цукру. А очолювана Вами наукова установа називається Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків...

— Упродовж останнього десятиліття світ усвідомив обмеженість викопних ресурсів і необхідність їхнього раціонального використання, а також їхній негативний вплив на довкілля. Тому пришвидшеними темпами розбудовує енергетику з відновлювальних джерел. І Україна не виключення. Адже ми належимо до енергозалежних країн, бо щороку використовуємо близько 90 млн т н. е. (тонна нафтового еквівалента — стандартизована ОЕСР та IAE одиниця вимірювання енергії, що використовується для порівняння використання великої кількості енергії з різних джерел — прим. ред.), з яких 39% змушені імпортувати.

Тому для України на шляху до енергонезалежності дуже актуальним є пошук альтернативних джерел енергії з постійним зменшенням частки викопних видів палива. Сировиною для виробництва різних видів біопалива є здебільшого відходи сільгоспвиробництва (рослинництва, тваринництва та деревопереробної промисловості). Крім того, останнім часом особлива увага приділяється вирощуванню високопродуктивних біоенергетичних культур.

Тому основними напрямками діяльності нашого Інституту є створення та впровадження у виробництво нових конкурентоспроможних сортів і гібридів буряків цукрових, кормових і віднедавна столових та інших біоенергетичних культур — стевії, міскантусу, свічграсу, енергетичної верби, павловнії тощо. А також виробництво добазового, базового та сертифікованого насіння буряків, зернових, круп'яних, біоенергетичних та нішових культур.

Також дуже важливою є розробка біоадаптивних і екологічно безпечних технологій для сталого вирощування біоенергетичних культур на маргінальних землях.

Хочу наголосити, що пріоритетом нашої роботи є органічне поєднання фундаментальних досліджень з прикладними інноваційними розробками, придатними для безпосереднього впровадження у виробництво після їхньої попередньої апробації.

Цукрові буряки — це просто унікальна сільськогосподарська культура і за своїми біологічними властивостями, і за цінними господарськими ознаками.

Якщо згадати історію, то, за великим рахунком, цукрозаводчики створили Україну: близько 150 років тому держава і бізнес кинулись розбудовувати нову для тих часів галузь — вирощування цукрових буряків і виробництво з них цукру. Бо це було дуже прибутково: наприкінці першої чверті ХІХ ст. поміщикові кожна десятина цукрових буряків порівняно з десятиною зернових давала доходів у 6-8 разів більше. Розвиток цукрової галузі дав поштовх сталому розвиткові науки й освіти, важкої промисловості, транспорту і всієї інфраструктури країни.

Зараз, на жаль, все змінилося. Допоки буде дешевим цукор, його ніхто не буде виробляти: півторалітрова пляшка мінералки коштує 20 грн, а кілограм цукру — 14 грн. Японці ж за обмалі ріллі вирощують цукрові буряки майже на кам'яних схилах, Фінляндія примудряється за полярним колом отримувати понад 300 ц/га цукрових буряків, у них працює кілька цукрових заводів, і народ Суомі вважає за необхідне забезпечувати себе власним цукром. Бо це стратегічна галузь із багатьма складовими, яка активно підтримується розумними державами.

— Але ж винайдено так багато цукрозамінників. Навіщо тоді марудитися з цукровими буряками? 

— Людським організмом засвоюються, наголошую, лише органічні продукти. А неорганічні — як то підсолоджувачі і цукрозамінники, ним не засвоюються, ці шкідливі сполуки осідають і накопичуються в нирках, печінці, в кістках, завдаючи людині непоправної шкоди. Однак недобросовісному виробникові навіщо заморочуватись із тонною цукру, умовно, якщо можна взяти кілька грамів цукрозамінників — і смаковий ефект той самий. І щоби виробу додати маси (бо цукор є продуктомісткою складовою), кидають до нього якоїсь «тирси». Я все життя воюю з цими штучними цукрозамінниками! У живій природі є лише одна рослина підсолоджувач та цукрозамінник — стевія (інші розповсюджені назви — англ. sweetleaf, sweet leaf, sugarleaf — солодколистник — прим. ред.). Хоча з її застосуванням також слід бути обережним (див. «Стевія в харчовій промисловості» /М.В. Роїк, І.В.Кузнєцова. — Київ: Аграр. Наука, 2015. — 134 с. — прим. ред.).

Та постачання штучних цукрозамінників — це настільки великий бізнес, який не дозволить розвивати напрямок щодо виробництва стевії. Бо таких бізнесменів напряму проблема здоров'я ще не зачепила...

Якби держава робила в цьому напрямку конкретні кроки — наприклад, з конкретної дати такого то року Україна би категорично заборонила використання штучних замінників цукру, тоді завчасно попереджений бізнес шукав би варіанти постачання природних замінників, інвестував би у стевію.

— Цукрова тростина VS цукрові буряки в умовах глобальної зміни клімату. Може нам за умов потепління перейти на вирощування тростини?

— Цукрові буряки є найкращою сировиною для виробництва цукру, бо вони містять 16-20% сахарози, що набагато більше проти цукрової тростини.

З цукрових буряків крім цукру можна отримати такі побічні продукти, як жом та меляса (патока), які відіграють важливу роль у вирішенні енергетичної кризи, особливо як альтернативна сировина для виробництва зеленої енергії.

Тобто замкнутий цикл виробництва необхідний для забезпечення максимального виходу цукру, рентабельності переробного заводу та ефективного виробництва біопалива, такого як етанол. Окрім цукру та біопалива цукрові буряки можуть використовуватися для виробництва багатьох інших побічних продуктів із високою доданою вартістю: низка продуктів харчування, біопластик, корми для тварин, карбонізовані матеріали, що використовуються як екологічний спосіб для видалення важких металів у воді та очищення стічних вод, а також у фармацевтиці.

Цукрова тростина навпаки потребує багато вологи. Вона може безупинно рости і 10 років, та їй потрібна вода — вона росте або в пониззях річок, або на поливі. У зв'язку з дефіцитом води на планеті її площі вирощування скорочуються і цей процес лише активізуватиметься.

— Як ви ставитеся до того, щоби вирощувати цукрові буряки на поливі?

— Ми дуже багато дослідів провели на зрошенні. На Миколаївщині у нас була ціла програма, там був власний опорний пункт. Цукрові буряки на поливі є сенс вирощувати, якщо є достатня кількість води. Однак це додаткові витрати, за яких буряки і цукор будуть неконкурентноздатними. Ви ж бачили на нашому дослідному полігоні в Ксаверівці, які можна отримати цукрові буряки на богарі. То навіщо ще додаткові витрати, якщо буряки чудово ростуть і так? Треба підбирати сорти (гібриди), дотримуватись технологій і зважати на зони вирощування.

Хоча я не можу зрозуміти, чому наш цукор неконкурентноздатний? Врожаї високі, водночас зарплата в галузі у нас набагато нижча, та й добрив і ЗЗР ми вносимо набагато менше проти потреби (й інших країн).

— Потепління клімату неминуче, нестача вологи стає більш відчутною, а чисельність населення зростатиме (хочеться вірити, що людство паднемію коронавірусну подолає без значних згубних наслідків). То чи не час українцям звернути увагу на цукрові буряки як стратегічну сільгоспкультуру?

— На світовому ринку достатньо цукру, але водночас спостерігається і його дефіцит, особливо це стосується густонаселених країн. Вирощування цукрових буряків і виробництво цукру — витратомісткі процеси, які потребують сучасних технологій і знань. Вітчизняна галузь потребує перезавантаження, технологічної докорінної модернізації, а це значні кошти. Сьогодні поки я не бачу таких представників бізнесу, які були би готові до цього докластися.

— Тим не менше, Узбекистан має намір відродити, або, правильніше сказати, створити власну бурякоцукрову промисловість? І начебто саме українську науку залучили до цього процесу?

— Узбекистан — країна з давньою історією і традиціями — насправді має намір відродити повноцінну цукрову галузь.

Цукрові буряки в союзній республіці Узбекистан вирощували в Ташкентській, Ферганській і Самаркандській областях від часів Другої світової війни до 1953 року. Тоді в СРСР було введено «галузеву спеціалізацію», і Узбекистан засадили бавовником для забезпечення Союзу бавовною (у тому числі як сировиною для виробництва пороху — прим. ред.). З розпадом Союзу потреба в такій кількості бавовника відпала, ціни на світовому ринку теж впали. Натомість за багато десятиліть вирощування монокультури бавовнику в Узбекистані, тамтешні ґрунти і дефіцитна вода отруєні пестицидами й отрутохімікатами.

Відродити землю здатні саме сівозміни з цукровими буряками. Значні площі під буряками дозволять створити цукропереробну галузь, яка спонукає до розвитку інші суміжні галузі, що працюватимуть на відходах цукросировини. Насамперед, тваринництво, яке потребує негайного розвитку, а жом — це чудовий корм для ВРХ, коней, верблюдів. До речі, в Узбекистані наразі проживає 34 мільйона людей, і це одна з двох країн на пострадянському просторі, де народонаселення стрімко зростає (поступається Таджикистану; 1965 року населення Узбекистану становило лише 10,068 млн людей — прим. ред.). Бурякоцукрова галузь — це також крок до енергонезалежності країни. Усе це разом дозволить створити сотні тисяч робочих місць у сільській місцевості й укріпили економіку країни.

Річний обсяг споживання цукру в Узбекистані, за різними даними, сягає 650-700 тис. тонн. Два тамтешні цукрові заводи не мають глибокої переробки, працюють на цукрі-сирці з Латинської Америки (за різними даними, імпорт із країн пострадянського простору оцінюється на рівні 415-450 тис. тонн — прим. ред.). І щоби зробити власний цукор конкурентноздатним, уряд скасував ПДВ на імпортний сирець і встановив мито на закордонний цукор-пісок.

Узбеки також замахнулись на створення селекції цукрових буряків. І для цього офіційно запросили українську науку, хоча до участі в конкурсі подали заявки відомі світові компанії.

Минулого року ми з колегами з Інституту на запрошення Надзвичайного і Повноважного посла Республіки Узбекистан в Україні Алішера Абдулаєва (2012-2019 рр.) з робочою поїздкою відвідали Узбекистан. За підрахунками узбецької сторони, вони розраховують насамперед забезпечити внутрішню потребу країни власним цукром. Для цього планують створити всього 8 заводів у сприятливій для сільськогосподарського виробництва зоні, для чого слід два наявні заводи модернізувати і решту збудувати. За нашою аналітикою, за потенційної врожайності з дотриманням технологій довкола кожного підприємства має бути сконцентрована площа під цукровими буряками щонайменше 50 тис. га.

Зі свого боку, ми створили наукове обґрунтування, розписали, з чого слід починати. Наприкінці лютого 2020 року ми мали розпочати співпрацю. Та коронавірус, на жаль, вніс свої корективи. Наразі ведеться електронне листування і поки процес призупинився.

Та всі ми сподіваємось на краще, тож, дай Боже, ми переможемо цю хворобу і будемо втілювати намічене.

— Ваш Інститут займається селекцією цукрових буряків, а хтось з боку науки відповідає за технології, економіку цукрових заводів?

— Донедавна у нас працював Інститут цукру (Державна наукова установа Український науково-дослідний інститут цукрової промисловості (УКРНДІЦП) — прим. ред.), багато років очолюваний світлої пам'яті Валерієм Штангєєвим. Вони займались удосконаленням технологічних процесів переробки сировини, створенням нового обладнання, систем комплексної автоматизації тощо. Однак «підприємцям» був цікавий будинок Інституту по Лютеранській, 20 (напроти Банкової — прим. ред.), заради якого інститут довели до банкрутства і знищили (про долю безцінного архіву цукрової галузі України і книжкового фонду у понад 200 тис. книг достеменно невідомо — прим. ред.).

— Ваш Інститут зараз єдина наукова установа в Україні, яка займається селекцією буряків? Наскільки я знаю, вам передали й інші культури...

— Так, єдина. Ми на себе взяли буряки і кормові, і столові. Донедавна Інститут овочівництва НААН (м. Харків) займався селекцією столових буряків і під Києвом була дослідна станція, але її перепрофільовано.

Цікаво працювати також і з нішовими культурами, тому як науковець я займаюсь іншими малопоширеними сільгоспкультурами, щоби вони не зникли. Відроджуємо культуру ярого жита; колись на Західній Україні тримали багато свійських тварин, яких треба було годувати. Тому пізньої весни, або навіть після викопування ранньої картоплі, селяни сіяли це жито, яке росло аж до морозів і давало чудову зелену масу. Тепер тварин обмаль тримають, ярого жита не сіють, тому я ледь знайшов це насіння і дуже хочу його відродити, щоби воно було в державі!

Стереотип українців як гречкосіїв відомий з давнини: Тарас Шевченко в своїх творах називає українців — «брати гречкосії», «одвічні гречкосії», «незрячі гречкосії». І не дивно, адже гречані крупи — це скарбниця корисних для людини білків, амінокислот, вуглеводів, мінеральних речовин, мікроелементів, вітамінів тощо, а гречаний мед є найцілющий. На жаль, з року в рік Україна висіває все менше і менше гречки. Так, якщо 2000 року гречка займала 574 тис. га, то 2019 року — менше 63 тис.га — тобто культура стає нішовою, тому ми розпочали активну селекційну роботу з гречкою і маємо вже для передачі в сортовипробування скоростиглий, дружно дозріваючий сорт.

У червні 2017-го ми створили Міжнародну асоціацію виробників гречки, зібравши до її складу науковців і виробничників. До речі, 11 листопада НААН провела засідання бюро Президії академії з наукового забезпечення виробництва гречки в Україні.

— Чи є у нас чим у науковому плані здивувати світ? Яке місце в переході людства до відновлювальних джерел енергії посідають цукрові буряки? Вони, я так зрозуміла, дуже цінна біоенергетична культура?

— Звичайно є! Українська наука, і аграрна зокрема, має великий потенціал. Проте вітчизняні наукові розробки, на жаль, нічим не захищені. У нас немає розуміння і поваги до авторського права. Тому наше все краще практично можна брати і використовувати.

Держава не визначає стратегічної мети, у нас немає плану розвитку, підкріпленого документами. Наприклад, в Європі є директива, що до 2030 року вона повинна мати нейтральні викиди вуглецю (скільки вироблено рослинами, стільки і спожито), а до 2050 вони мають бути від'ємними! І всі країни свідомо включились у цю програму, тож вони знають до чого прагнуть.

Найбільше викидів вуглецю дають ТЕЦ від спалювання вугілля, і через це поступово згортається вугільна промисловість. Замість Кіотського протоколу (залишався чинним до початку 2020) 193 країни підписали Паризьку угоду (2015-го, яка набула чинності від 2020), якою, в тому числі, припинено можливість торгувати викидами вуглецю (ПУ покликана скоротити викиди парникових газів і сповільнити нагрівання Землі — прим. ред.).

Отже до 2050 року як енергоносії мають майже зникнути вугілля, нафта і природний газ, людство має застосовувати екологічні відновлювальні види енергії, виробництва мають стати менш енерговитратними, вдатися до економії сировини і повторного її використання, перевести листування в онлайн тощо.

А чому ви думаєте, ми називаємось Інститут біоенергетичних культур (!) і цукрових буряків? Тому що цукрові буряки це найбільш енергетична сільгоспкультура.

У Лісостеповій зоні найбільший коефіцієнт фотосинтезу забезпечують саме цукрові буряки, які при урожаї 500 ц/га поглинають з атмосфери понад 130 т/га вуглекислого газу і виділяють 70 т/га кисню. Це навіть більше, ніж лісові насадження — 80 т/га та 56 т/га відповідно.

Якщо взяти на хімічний аналіз чистий цукор, то вміст цукрози становитиме 99,98%, а в решті 0,02% наявна вся таблиця хімічних елементів Менделєєва. Тобто цукрові буряки придатні для більш глибокої переробки.

Відходи цукрового виробництва, або побічних продуктів, широко застосовують для виробництва біопалива (біоетанол, біогаз). Сирий жом є джерелом для виробництва біогазу, який можна запускати в цикл замкненого виробництва — опалювати ним ті самі цукрові заводи замість газу природного, від якого світ поступово відмовляється. А сухий (гранульований) жом — чудовий корм для відгодівлі у тваринництві, який дає багато енергії. Завдяки цьому він є експортною продукцією.

На біоетанолі слід зупинитись окремо. Вихід етанолу з коренеплодів сучасної вітчизняної селекції може становити 4,22-5,42 т/га!

Біоетанол як екологічно чисте паливо застосовується переважно у вигляді паливних сумішей для підвищення октанового числа. Додавання до бензину 10% біоетанолу дозволяє на 50% зменшити викиди аерозольних частинок, а викиди оксиду вуглецю (СО) — на 30%.

У Державному реєстрі сортів рослин, придатних для поширення в Україні на 2020 рік, міститься 227 вітчизняних та зарубіжних сортів та гібридів цукрових буряків.

За дотримання технології вирощування, ці сорти та гібриди мають високі показники продуктивності та виходу біопалива. Найбільш продуктивними за врожайністю та розрахунковим виходом біоетанолу є однонасінні триплоїдні гібриди, що створені на стерильній основі. Серед них варті уваги вітчизняні гібриди — Олександрія, Білоцерківський ЧС 57, Кварта, Злука, Ромул, Рамзес. Їхня врожайність перевищує 50 т/га, при цьому цукристість сягає 17-18% і більше. Тому вони найкраще підходять для виробництва біоетанолу.

У перспективі для виробництва біоетанолу доцільним може бути використання генно-модифікованих цукрових буряків, що дозволить спростити технологію їхнього вирощування, зменшити кількість обробітків пестицидами, скоротити енерговитрати, а відтак здешевити кінцеву продукцію та не просто зменшити викиди парникових газів, а збільшити виділення кисню під час вирощування.

— То ви є прихильником генної інженерії? І в Україні існують ГМ-розробки цукрових буряків?

— За ГМ-культурами майбутнє, нікуди ми від цього не дінемось. Ми одними з перших створили гібрид цукрових буряків, стійкий до гербіциду «Баста» (глюфасинат амоній). Однак потім держава сказала, що Європа забороняє ГМО, і ми припинили цим займатися.

Водночас традиційна селекція вичерпує себе, коли селекціонеру треба ходити шукати найкращий зразок, схрещувати і роками чекати на результат. Нині, визначивши генетичний код, можна точно сказати, яким буде результат і що треба, щоби його гарантовано покращити.

Ми весь час, на жаль, нехтували біотехнологіями, ніхто в науку не вкладав кошти. А між іншим коронавірус — це і є біотехнології, і виконання тестів на цю хворобу на біотехнологіях базується...

У США заборони на виробництво ГМ-рослин немає. В Україні діє закон про забезпечення біологічної безпеки (ЗУ «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів» — прим. ред.).

Якщо є гарантії, що рослина не несе небезпеки для навколишнього середовища, для людей, для тварин, то такі рослини можна використовувати. Щоправда, в Україні зареєстровано лише один продукт — шрот соєвий ГМ-лінії MON 40-3-2, реєстрація якого дійсна до 2018 р. Проте, за результатами досліджень, на ринку України наявні також інші ГМО, зокрема ГМ-лінії сої, кукурудзи та ріпаку. Він офіційно завозиться для потреб тваринництва — для відгодівлі курчат, курей тощо.

— Як називаються розробки з ГМО, це ж не селекція? І в якому напрямку у світі вона здійснюється?

— Називається конструктивна селекція, або молекулярно-конструктивна селекція. У світі конструюються нові сорти, рослини отримують нові ознаки. Наприклад, напрямок «їжа як ліки»: ви споживаєте, приміром, капусту, до природних елементів якої шляхом конструктивної селекції додано ще низку корисних мікроелементів, вітамінів — тож ви споживаєте один продукт і лікуєтесь від багатьох хвороб. Або «золотий рис», створений методом генної інженерії ще 1999 року, який став однією з найпримітніших віх в історії біотехнології і здобув широку підтримку у світі — від науковців до споживачів. Від недоїдання у світі потерпає більше 2 мільярдів людей, які страждають на ослаблення імунної системи, погіршення фізичного і розумового стану, зниження працездатності. Золотий рис було створено шляхом додавання відсутніх у класичному рисі корисних речовин, зокрема гену вітаміну А, заліза і йоду. Відтак у країн, що розвиваються, завдяки генетично модифікованим організмам з'являється набагато більше можливостей забезпечити населення продовольством.