Zuckerrohranbau: Anbau, Ernte und Umweltauswirkungen

Anbau von Zuckerrohr: Herkunft und Bedeutung

Zuckerrohr stammt ursprünglich aus Neuguinea, nördlich von Australien. Heute werden weltweit etwa 77.778 Hektar kultiviert. Mit einem jährlichen Ertrag von 3.158.516 Tonnen ist das Land selbstversorgend, und ein Teil der Produktion wird hauptsächlich in die Vereinigten Staaten exportiert. Zuckerrohr dient als Rohstoff für Energie, Kraftstoff für die Mobilität sowie für die Herstellung von Papier, Furnier und weiteren Produkten.

Klima und Bodenanforderungen

Die Temperaturen sollten nicht unter etwa 2 °C fallen. Bei höheren Temperaturen steigt der Saccharosegehalt, sofern die Nährstoffversorgung ausreichend ist. Da Zuckerrohr keine Kälte verträgt, kann die gesamte Ernte bei Frost verloren gehen.

Boden: Der Boden sollte tief, frisch, organisch reich und gut mit Stickstoff, Phosphor und Kalzium versorgt sein.

Bodenbearbeitung für Zuckerrohr

Die Bodenbearbeitung ist sehr wichtig, da Zuckerrohr eine Pflanze ist, die über mehrere Jahre kultiviert wird. Sie beginnt mit der Einarbeitung von organischen Stoffen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs und einer Grunddüngung, basierend auf dem Ergebnis einer vorherigen Bodenanalyse. Das Pflügen sollte gründlich mit der jeweiligen Kreuzung und der Zerkleinerung der Kluten mittels Anbaugeräten erfolgen.

Pflanzung des Zuckerrohrs

Furchen werden in einem Abstand von 1,20 Metern geöffnet. In einer Tiefe von 10 bis 15 cm werden Rohrstücke mit 10 bis 12 Knoten oder Knospen eingelegt, danach werden die Furchen geschlossen. Bei ausreichender Feuchtigkeit beginnen die Pflanzen innerhalb von 15 bis 20 Tagen aufzulaufen.

Kulturpflege im Zuckerrohranbau

Sobald die neuen Pflanzen auflaufen, sollte das Häufeln und die Unkrautentfernung erfolgen. Das Häufeln ist wichtig, um eine bessere Verankerung der Pflanzen zu gewährleisten, Staunässe zu vermeiden und die Pflanze zu stabilisieren, während die Wurzeln belüftet werden.

Schädlinge und Krankheiten

Der Stängelbohrer (Diatraea saccharalis) und der kleine Bohrer (Elasmopalpus lignosellus) sind die wichtigsten Schädlinge. Sie werden mit Breitband-Insektiziden bekämpft, und toxische Köderfallen werden in geschnittenen Schilfrohren ausgelegt. Rostkrankheiten sind Krankheiten, die erhebliche Verluste verursachen können. Sie werden mit resistenten Sorten oder durch regelmäßige Anwendungen von Fungiziden wie Tilt kontrolliert.

Ernte von Zuckerrohr

Die Ernte sollte nicht zu grün oder zu reif erfolgen, da in beiden Fällen der Saccharosegehalt leidet. Der optimale Erntezeitpunkt ist, wenn die unteren Blätter zu vergilben und zu trocknen beginnen. Proben werden mit einem Saccharimeter entnommen; der optimale Wert hängt von der Region ab, liegt aber typischerweise bei etwa 12 bis 18 Grad Baumé. Der Schnitt am unteren Ende der Rohre erfolgt mit Macheten oder Maschinen. Die Stängel werden geschält und der Kopf entfernt, dann zu Haufen für den Transport zur Mühle zum Mahlen aufgeschichtet.

Ertrag und Produkte des Zuckerrohrs

Es kann ein Ertrag zwischen 35 und 130 Tonnen pro Hektar erzielt werden. Zuckerrohr liefert hauptsächlich Saccharose in Form von weißem oder braunem Zucker. Es liefert auch etwa 40 kg/t Melasse (Rohstoff für die Rumherstellung) und über 150 kg/t Bagasse. Weitere, weniger bedeutende Verwendungen sind landwirtschaftlicher Kompost, Schlempe, Wachse, saugfähige Fasern usw.

Umweltauswirkungen des Zuckerrohranbaus

Auswirkungen auf den Boden

Es wird geschätzt, dass für jede Tonne geerntetes Zuckerrohr dem Boden 0,66 kg Stickstoff, 4 kg Phosphor und 1,5 kg Kalium entzogen werden. Dies führt zu einer Verarmung an Makro- und Mikronährstoffen, abgesehen von Erosion, die durch schlechte Bewirtschaftung oder Bewässerung verstärkt werden könnte. Die landwirtschaftliche Tätigkeit erfordert den Einsatz von Fungiziden, Bakteriziden, Insektiziden, Nematiziden, Akariziden, Rodentiziden und anderen Pestiziden. Die Gefahren im Zusammenhang mit diesen Chemikalien sind:

1. Geringe biologische Abbaubarkeit, Toxizität und lange Persistenz in der Umwelt, insbesondere bei chlorierten und phosphorhaltigen Verbindungen.
2. Mögliche Versickerung in den Grundwasserleiter, der als Trinkwasserquelle dient.
3. Zerstörung der biologischen Kontrolle und Reduzierung der Bestäubung.

Spezifische Umweltauswirkungen im Anbau

Die Intensität der Umweltauswirkungen durch den Anbau von Zuckerrohr hängt von der Bodenbewirtschaftung während der Anbau- und Erntezyklen ab. Zu viel Düngung verändert den pH-Wert und die Bodenchemie. Die falsche Anwendung von Ammonium-Ionen erzeugt einen Stoff namens Duret, der phytotoxisch ist. Ein Überschuss an Kaliumchlorid und Natrium kann zur sogenannten chemischen Verdichtung führen, einer Anreicherung von Natriumsalzen in der Pflanzenwurzel. Pflanzenreste auf dem Boden können zu Infektionsherden und zur Vermehrung von Pilzen, Schädlingen und Mikroorganismen führen.

Auswirkungen auf die Luft

Beim Sprühen von Chemikalien entstehen charakteristische Gerüche, die eine Weile anhalten und sich dann verflüchtigen. Das Verbrennen von Zuckerrohr vor der Ernte führt für einige Zeit zu Rauch und festen Partikeln, die in die Luft abgegeben werden, bis sie sich verteilen.

Auswirkungen auf das Wasser

Die Entwässerung der Zuckerrohrplantagen ist mit Flüssen verbunden, die das untere Guayas-Becken speisen und schließlich in den Golf von Guayaquil münden. Dies impliziert einen kontinuierlichen Wasseraustausch in den Plantagen, der auch den Reinigungsprozess beeinflusst. Das Gleiche gilt für unterirdische Wasserläufe, deren Wasser von Gletschern und den Hängen der Anden gereinigt und ständig erneuert wird.

Auswirkungen auf die Biodiversität

Die Verwendung von Chemikalien kann zu folgenden Auswirkungen führen:

1. Agro-ökologische Auswirkungen, wie die Beseitigung von bestäubenden Insekten und Schädlingsplagen.
2. Umwelt-ökologische Auswirkungen wie Wildtiersterblichkeit sowie physiologische, reproduktive, biochemische und ätiologische Effekte.

Biotische Auswirkungen

Die biotische Umwelt bleibt weitgehend unverändert.

Sozioökonomische Auswirkungen

Der Anbau und die Ernte von Zuckerrohr schaffen Arbeitsplätze. Zweifellos trägt die Arbeit in diesem Sektor zur sozialen Wohlfahrt und zur Effizienz des öffentlichen Gesundheitswesens bei. Die Erhöhung des Arbeitnehmereinkommens wirkt sich positiv auf die Wohnsituation aus, sei es durch die Verbesserung bestehender oder den Bau neuer Häuser. Befestigte Wege, Abwasserkanäle, Kommunikationsinfrastruktur und andere Investitionen sind positive Beiträge.

Auswirkungen auf die Gesundheit der Arbeiter

Die meisten Herbizide sind von geringer Toxizität, können jedoch bei längerer Exposition schwerwiegende Auswirkungen auf den Menschen haben, wie Benommenheit, Schläfrigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Krämpfe. Insektizide können organische Chlorverbindungen, Organophosphate und Carbamate sein, die neurotoxisch und teilweise sehr giftig sind, mit einer LD₅₀ unter 100 mg/kg. Vergiftungssymptome sind Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen, Zittern und Krämpfe. Einige sind krebserregend.

Weitere Auswirkungen

Der Anbau von Zuckerrohr schafft, neben all den genannten positiven Auswirkungen, auch Erwartungen auf den Exportmärkten, da das Land durch die aktuellen Anbauflächen selbstversorgend ist und ein Überschuss für den Weltmarkt zur Verfügung steht.

Präventions- und Minderungsmaßnahmen

Da Zuckerrohrkulturen Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor, Kalium, Eisen, Natrium, Kupfer und andere Kationen aus dem Boden entziehen, müssen diese durch eine angemessene Düngung ersetzt werden. Die Gesundheit der Arbeitnehmer kann durch Unfälle und längere Exposition gegenüber chemischen Stoffen beeinträchtigt werden. Folgende Maßnahmen können ergriffen werden, um diese Auswirkungen zu mindern:

1. Prävention von Arbeitsplatzrisiken.
2. Sicherer Umgang mit Pestiziden.

Auswirkungen auf die Plantage können gemildert werden durch:

1. Unkrautbekämpfung unter Minimierung des Herbizideinsatzes, Mechanisierung und Maximierung des Macheteneinsatzes.
2. Düngung zur Wiederherstellung der Bodennährstoffe.

Umweltmanagementplan

Das Umweltmanagement in der Plantage hat das vorrangige Ziel, die Auswirkungen auf die Gesundheit der Arbeiter und irreversible Veränderungen im Ökosystem, die durch den Einsatz von Agrochemikalien verursacht werden, zu minimieren.

Schädlings- und Krankheitsbekämpfung

Die Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten muss mit Vorsicht erfolgen, wobei zu beachten ist, dass die biologische Kontrolle die wichtigste Verteidigung wäre, um sie zu eliminieren. In diesem Bereich hat sich die Zuckerindustrie bemüht, dies beizubehalten, da Zuckerrohr zu den Kulturen gehört, bei denen die wenigsten Chemikalien zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden, da dies biologisch erfolgt. Es sollte die Anwendung von mikrobiellen entomopathogenen Insektiziden gefördert werden.

Lagerung und Handhabung von Agrochemikalien

Alle auf den Plantagen verwendeten Chemikalien müssen Etiketten in gutem Zustand haben, die leicht lesbar und verständlich sind. Es ist wichtig, Sprühpumpen zu kalibrieren, um die korrekte Dosis der Chemikalien anwenden zu können.

Wassermanagement

Die Optimierung der Wassernutzung durch Kanäle oder andere Bewässerungssysteme wäre Teil eines ordnungsgemäßen Managements, das Erosion vermeiden würde. Ebenso würde die Zuckerindustrie an Standorten mit geringerem Wasserverbrauch bevorzugt. Einige Zuckerfabriken setzen dies bereits um. Zur Reinigung des industriellen Abwassers der Raffinerien sollten Klärbecken gebaut werden, um Schwebstoffe zurückzuhalten und zu klären, damit die Flüsse nicht verschmutzt werden.

Luftreinhaltung

Die Forschung konzentriert sich auf neue Technologien zur Verbrennung von Zuckerrohr vor der Ernte. Eine angemessene Überwachung und anschließende Bewertung kann mehrere Alternativen aufzeigen, um die Ernte von Zuckerrohr ohne das „manuelle Brennen“ durchzuführen. Im Hinblick auf die Agroindustrie ist der Einsatz von Filtern am empfehlenswertesten. Die Kontrolle sollte so gestaltet sein, dass sie den Schutz des menschlichen Lebens durch die Verhütung von Infektionen und Krankheiten gewährleistet.

Abfallmanagement

Es dürfen keine organischen und anorganischen Chemikalien in Flüssen abgelagert werden. Es sollten Deponien geschaffen werden, um die unkontrollierte Entsorgung von Abfällen an Straßenrändern oder auf internen Lagerflächen zu neutralisieren. Beim Vergraben von Behältern, Abfällen und sonstigen Verunreinigungen sollte eine Grube von mehr als einem Meter Tiefe in einem abgelegenen Gebiet, weit entfernt von Wasserläufen und Quellen, gegraben werden.

Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz

Mitarbeiter sollten in Erster Hilfe geschult werden. Arbeitnehmer sollten sich mindestens alle 3 Monate ärztlichen Untersuchungen unterziehen. Mitarbeiter, die in der Begasung eingesetzt werden, sollten regelmäßig rotieren, um ihre Expositionszeiten und damit das Risiko zu verringern. Kleidung, Handschuhe, Schutzbrillen und Masken müssen nach jedem Gebrauch gewaschen und desinfiziert werden.