اهلی‌سازی اولیه محصولات چغندر

Wild sea beet (B. vulgaris ssp. Maritima)  یا به اختصار B. maritima، که احتمالاً جد گیاهان اهلی‌شده چغندر است، گیاهی چندساله، پراکنده و سازگار با شوری است که روی دیواره‌های ساحلی، سنگ‌ریزه‌ها و تپه‌های شنی در سواحل بریتانیا، اروپای قاره‌ای (شامل مدیترانه) و شمال آفریقا رشد می‌کند. این گونه بادگردافشانی، عمدتاً خارج‌لقاحی و دارای گل‌های hermaphrodite (دو جنسی) است. گل‌دهی توسط قرارگیری در دوره‌ای از دماهای پایین (vernalization) القا می‌شود که باعث طویل شدن ساقه («bolting») می‌گردد. بذر داخل میوه‌های چوب‌پنبه‌ای جوش‌خورده (که به‌طور عامیانه «seed» یا «multigerm seed» نامیده می‌شود) توسعه می‌یابد و برای پخش با جریان دریا سازگار شده است. هنگام جوانه‌زنی، هر multigerm seed خوشه‌ای فشرده از گیاهچه‌ها تولید می‌کند.

در ابتدا، برگ‌های sea beet احتمالاً از طبیعت جمع‌آوری و به صورت سبزی شبیه اسفناج مصرف می‌شد؛ این رسم هنوز هم گاهی در بریتانیا اتفاق می‌افتد (Mabey, 1996). اما در دوران تاریخی باستان، انواع مختلف Beta به صورت عمدی در اطراف سواحل مدیترانه به عنوان سبزی باغی کشت می‌شدند. این گیاهان عمدتاً برای برگ‌هایشان پرورش داده می‌شدند و احتمالاً شبیه آنچه امروز spinach beet یا Swiss chard می‌نامیم بودند. در تمدن‌های یونانی و بعدها رومی، این گیاهان مکمل بسیار ارزشمندی برای رژیم غذایی به شمار می‌رفتند.

نام یونانی اولیه برای چغندر teutlon بود. شباهت خیالی بین سیستم ریشه‌ای دندانه‌دار گیاهان اولیه چغندر و بازوهای هشت‌پا باعث شده برخی پیشنهاد کنند که این واژه و واژه ی teuthis  (هشت‌پا) از نظر ریشه‌شناسی مرتبط باشند (Ford-Lloyd & Williams, 1975)؛ این فقط حدس خلاقانه‌ای است. بسیاری از نام‌های چغندر در زبان‌های باستانی دیگر (مانند selg در عربی و silg در نبطی) ظاهراً از واژه یونانی sicula گرفته شده که Theophrastos (۳۷۲–۲۸۷ ق.م) برای چغندر سیسیلی به کار می‌برد. این واژه تا زمان اخیر به عنوان صفت خاص یا زیرگونه‌ای در Beta cicla یا B. vulgaris ssp. cicla باقی مانده بود. یک متن آشوری قدیمی به چغندر به نام silga اشاره دارد و کشت آن را حدود ۸۰۰ ق.م در باغ‌های پادشاهان بابلی توصیف می‌کند

اولین ارجاعات دقیق و قابل تاریخ‌گذاری به چغندر در دو کمدی یونانی The Acharnians و Peace نوشته Aristophanes آمده است که حدود ۴۲۰ ق.م در آتن اجرا شدند. Theophrastos چغندر را گیاهی باغی توصیف کرده که کاربردهای متعددی دارد و از قبل بین فرم‌های تیره‌رنگ و روشن‌رنگ تمایز قائل شده بود. پس از قرن دوم ق.م، چغندر چندین بار در ادبیات رومی ذکر شد، اما این بار با نام Beta. منشأ این نام ظاهراً یونانی نامشخص است، اما احتمالاً از سیسیل (مستعمره قدیمی یونانی) گسترش یافت و به تدریج وارد زبان محاوره‌ای و سپس مکتوب لاتین شد. تحت نام جدید، چغندر توسط نویسندگان متعدد رومی ذکر شد؛ ابتدا Cato (حدود ۲۰۰ ق.م) و بعدها Cicero، Varro، Columella و Pliny که دو نفر آخر عمدتاً به گیاه‌شناسی علاقه‌مند بودند. یادداشت‌های پزشکی درباره چغندر در Materia Medica  (پزشک نظامی Dioscorides نوشته‌شده بین ۵۰ تا ۷۰ میلادی) آمده است. شرح‌های مفصل‌تر از چغندر در دوران باستان توسط Lippmann (1929) و Ford-Lloyd و Williams (1975) ارائه شده است.

ارجاعات از قرون وسطی، زمانی که چغندر از مناطق تحت سلطه رومیان به حوزه فرهنگی شمال اروپا منتقل شد، همیشه تمایز روشنی بین ریشه‌های Brassica و Beta قائل نیستند، بنابراین تعیین دقیق مکان‌هایی که چغندر شناخته یا به‌طور منظم کشت می‌شد دشوار است. اما در «مقررات مربوط به املاک»

(Capitulare de Villis) که حدود سال ۸۱۲ توسط شارلمانی صادر شد، Beta به‌عنوان گیاهی که باید در باغ‌های املاک امپراتوری کشت شود، ذکر شده است. احتمالاً انواع چغندری که هم برگ خوراکی و هم ریشهٔ بزرگ و شیرین داشتند، در فرانسه و اسپانیا – اغلب در صومعه‌ها و گاهی در مقیاس کوچک توسط کشاورزان روستایی – کشت می‌شدند. تا پایان قرن پانزدهم این گیاه احتمالاً در سراسر اروپا کشت می‌شد و در سال ۱۴۲۰ اولین اشاره به استفاده از آن در انگلستان ظاهر شد (Deerr, 1949؛ 1950).

اولین توصیف‌های دقیق از اشکال مختلف چغندر در سال ۱۵۳۸ توسط سزارپینوس (Caesalpinus) در کتاب De Plantis ارائه شد. او چهار نوع را شناسایی کرد که یکی از آنها قرمز بود. نوع قرمز احتمالاً از افراد دارای رگبرگ قرمز wild sea beet به وجود آمده که هنوز هم امروزه یافت می‌شود (Mabey, 1996). در بریتانیا، چغندرهای قرمز «رومی» با midribهای ضخیم در قرن شانزدهم معرفی شدند (Gerard, 1597). در همان دوره، «چغندرهای بورگوندی» (پیش‌ساز beetroot یا red beet امروزی) با طعم شیرین و گوشت قرمز در فرانسه رایج بودند (شکل ۲.۱). در سال ۱۶۰۰، agronomist فرانسوی اولیویه دو سر (Olivier de Serres) در کتاب Théâtre d’Agriculture به‌طور زنده گزارش داد:

«نوعی هویج که اخیراً از ایتالیا آمده beetroot است. ریشه‌ای قرمز تیره و برگ‌های نسبتاً ضخیم دارد و همه قسمت‌های آن وقتی در آشپزخانه آماده شود خوب است. ریشه جزو غذاهای انتخابی به شمار می‌رود و آبی که هنگام پخت از آن خارج می‌شود مانند شربت شکر است و به دلیل رنگ قرمز ورمیلیونی بسیار زیبا به نظر می‌رسد.»

در آن زمان هر گیاهی که طعم شیرین داشت بسیار ارزشمند بود. عسل برای همه در دسترس نبود و شکر نیشکر که باید از شرق و بعدها از هند غربی وارد می‌شد بسیار گران بود(  Lippmann, 1929 ؛1950  -Deerr, 1949؛ ؛ Baxa & Bruhns, 1967. )بنابراین اکثر مردم مجبور بودند با آب میوه‌ها، توت‌ها یا هویج، یا برگ و بذر گیاهانی مانند sweet cicely (Myrrhis odorata) برای شیرین کردن غذا بسنده کنند.

تا قرن هفدهم چغندر به‌طور منظم در مزارع کشت نمی‌شد و بنابراین محصول نسبتاً جدیدی در تاریخ کشاورزی اروپا به شمار می‌رود. تصور می‌شود این عمل در اسپانیا آغاز شد و توسط Mennoniteها حدود سال ۱۷۰۰ از هلند به منطقه پالاتینات آلمان آورده شد (Sneep et al., 1979). برگ‌ها و ریشه‌های انواع مختلف چغندر مزرعه‌ای عمدتاً به عنوان علوفه دام در فرانسه و آلمان استفاده می‌شد. در مناطق خنک‌تر اروپای مرکزی، برخی انواع با گوشت سفید عمدتاً برای ذخیره و استفاده به عنوان علوفه در زمستان‌های طولانی کشت می‌شدند. تا اواسط قرن هجدهم، انواع این‌چنینی – اجداد چغندر قند – عمدتاً در آلمان، به‌ویژه روی خاک‌های لسی حاصلخیز اطراف ماگدبورگ و هالبرشتات و در سیلزی کشت می‌شدند.

توسعه چغندر به محصول صنعتی (انتخاب برای شکر) توسعه چغندر به محصولی صنعتی برای تولید شکر تا نیمه دوم قرن هجدهم آغاز نشد. تمایز نام بین fodder beet  ضخیم‌ریشه (Runkelrübe) و sugar beet (Zuckerrübe) که برای تولید شکر کشت می‌شد حدود سال ۱۸۳۰ رخ داد.

کشف شکر در ریشه چغندر اولین نقطه عطف در تاریخ صنعت مدرن شکر چغندری کشف قابل‌توجهی توسط شیمیدان Andreas Sigismund Marggraf، رئیس کلاس فیزیک آکادمی برلین، بود. او نشان داد که کریستال‌های شیرین به‌دست‌آمده از آب چغندر کاملاً مشابه شکر نیشکر هستند. برای تأیید، او کریستالیزاسیون میکروسکوپی شکر چغندر را مشاهده کرد – روشی که در شیمی تحلیلی پیشگام شد. محتوای شکر ریشه‌های انواع قرمز و سفید چغندری که بررسی کرد بسیار پایین بود و مقدار شکر کریستالیزه‌شده تنها حدود ۱٫۶٪ وزن تازه ریشه‌ها بود. در سال ۱۷۴۷ نتایج را به آکادمی علوم پروس گزارش داد و دو سال بعد گزارش به فرانسه ترجمه و منتشر شد (Marggraf, 1749). با وجود تکرار آزمایش‌ها و حتی هدیه دادن چند قرص شکر تصفیه‌شده به پادشاه در ۱۷۶۱، عموم مردم توجه چندانی نشان ندادند. محتوای شکر پایین ریشه‌ها مانع از فکر جدی دربارهٔ تولید صنعتی شد.

کارهای فرانتس کارل آخارد – پدر صنعت شکر چغندری شاگرد مارگراف، Franz Carl Achard   که اکنون به‌عنوان «پدر صنعت شکر چغندری» شناخته می‌شود، کار را ادامه داد. حدود ۱۷۸۴ شروع به کشت انواع مختلف Beta در باغ خصوصی خود کرد تا مناسب‌ترین را برای تولید شکر پیدا کند. او فرم سفیدپوست، سفیدگوشت و مخروطی‌شکل را با محتوای شکر بالاتر و آب شیرین خالص انتخاب کرد – که بعداً «White Silesian beet» نامیده شد. این انتخاب از چغندرهای علوفه‌ای کشاورزان اطراف ماگدبورگ بود.

در سال ۱۷۹۹ نتایج را منتشر کرد و نمونه شکر چغندری به پادشاه پروس ارائه داد. کمیته‌ای دولتی روش‌های او را تأیید کرد و در ۱۸۰۱ جایزه‌ای برای ادامه کار دریافت کرد. با این جایزه، ملکی خرید و اولین کارخانه شکر چغندری جهان را در ۱۸۰۱ ساخت. اولین کمپین آزمایشی بهار ۱۸۰۲ با حدود ۲۵۰ تن ریشه آغاز شد و حدود ۴٪ شکر خام تولید کرد – کمتر از انتظار به دلیل ذخیره طولانی ریشه‌ها، اما اثبات کرد که تولید شکر از چغندر در مقیاس بزرگ ممکن است. و دولت پروس و همچنین مردم عادی شروع به ابراز علاقه قابل توجه کردند. روشن بود که امکان واقعی تولید شکر داخلی وجود دارد و این می‌توانست واردات شکر خام گران‌قیمت از مستعمرات بریتانیا را محدود کند.

در انگلستان، اولین گزارش‌های موفقیت آخارد با شادی بی‌قیدوشرط پذیرفته نشد. تولیدکنندگان شکر نیشکر و شرکت‌های بازرگانی از امکان رقابت خطرناک از سوی قاره آگاه شدند؛ به‌ویژه به این دلیل که برخلاف نیشکر، شکر سفید می‌توانست مستقیماً از چغندر بدون نیاز به مرحله تصفیه جداگانه تولید شود. آخارد ادعا کرد که اندکی پس از انتشار اولین نوشته‌هایش، نمایندگان کارخانه‌های تصفیه شکر نیشکر مبالغ قابل توجهی پول به او پیشنهاد کردند تا از یافته‌هایش عقب‌نشینی کند و آنها را تکذیب نماید. او این پیشنهاد را قاطعانه رد کرد (Deerr, 1949; 1950).

پس از تنها چند سال تولید تجاری شکر، آخارد با مصیبتی بزرگ روبه‌رو شد. کارخانه کوچک او که با این همه تلاش شخصی ساخته شده بود، در سال ۱۸۰۷ کاملاً در آتش سوخت. منابع مالی او برای بازسازی ساختمان به شدت تحت فشار قرار گرفت و از آن پس او در مشکلات اقتصادی مداوم گرفتار بود؛ تلاش برای جایگزینی ماشین‌آلات و انجام تعمیرات موقتی و اضطراری بخش بزرگی از زندگی‌اش شد. با این حال، روش‌ها و ایده‌های او قبلاً توسط دیگران با موفقیت پذیرفته و به کار گرفته شده بود.

میراث آخارد

در سال ۱۸۰۲، دومین کارخانه شکر نزدیک تولا در روسیه با استفاده از روش‌های آخارد مقادیر کمی شکر از چغندر تولید کرد. کارهای علمی لوویتز (Lowitz)، که در سال ۱۷۹۹ مقدار قابل توجهی شکر چغندری تولید کرده بود، نقش مهمی در تأسیس کارخانه‌های بیشتر در روسیه داشت. در سال ۱۸۰۵، کشاورز پیشرو و دوست آخارد، موریتز بارون فون کوپی (Moritz Baron von Koppy)، کارخانه شکر چغندری دیگری را در مزرعه خود در کراین (Krayn)، نزدیک کونرن ساخت. این کارخانه طبق نقشه‌ها (شکل ۲.۴) و مشاوره‌های آخارد طراحی شد، اما به‌طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از کارخانه کونرن آخارد بود. کوپی که هر سال حدود ۵۰۰ تن چغندر برای فرآوری برداشت می‌کرد، نشان داد که کشت چغندر برای تولید شکر مزایای قابل توجهی در یک سیستم کشاورزی متنوع دارد. این محصول می‌توانست ارزش اقتصادی بالایی داشته باشد و محصولات جانبی آن مانند برگ‌ها، تفاله چغندر و ملاس به‌عنوان خوراک دام استفاده شود (Koppy, 1810). کارخانه کوپی در کراین  اثبات چشمگیری برای آخارد بود که یک کشاورز جسور با علاقه به تکنیک‌های فرآوری می‌تواند از اختراع او نه تنها برای سود شخصی، بلکه به نفع اقتصاد ملی استفاده کند.

در سال ۱۸۰۹، آخارد اثر اصلی خود را با عنوان Die europäische Zuckerfabrikation aus Runkelrüben منتشر کرد (Achard, 1809). در این کتاب جامع، او تمام تجربیات خود و کوپی را در انتخاب، کشت، فرآوری چغندر برای تولید شکر و بهترین استفاده از محصولات جانبی جمع‌آوری کرد. او نشان داد که نوع خاک، شرایط رشد و روش‌های کشت می‌توانند بر محتوای شکر و سطح ناخالصی‌های نامطلوب (non-sugars) تأثیر بگذارند. او مزایا و معایب روش‌های مختلف کشت را بحث کرد؛ به‌ویژه مقایسه کاشت مستقیم بذر در ردیف‌ها با انتقال نهال‌های جوان پرورش‌یافته در بستر بذر (شکل ۲.۵) – روشی که امروزه برای کشت چغندر قند در ژاپن استفاده می‌شود. او حتی ابراز امیدواری کرد که در آینده «راهی یا ماشینی» اختراع شود تا بذر چغندر را به‌گونه‌ای آماده کند که چندجوانه‌ای (multigerm) نباشد و بنابراین در زمان جوانه‌زنی تنها یک گیاه از هر بذر تولید کند. این کار دستی زمان‌بر تک‌کردن (singling) خوشه‌های گیاهچه‌های چغندر را حذف می‌کرد. او روش‌های فرآوری ریشه‌ها، به‌دست آوردن الکل از ملاس، تولید سرکه، و همچنین جایگزین‌هایی برای تنباکو (از برگ‌ها) و قهوه (از تفاله خشک‌شده) را با جزئیات توصیف کرد.

مشکلات اقتصادی در ملک آخارد در کونرن باعث شد که کارخانه او همچنان یک واحد آزمایشی با ظرفیت کوچک باقی بماند. در سال ۱۸۱۰، با تأیید فردریک ویلیام سوم – که در آن زمان استان‌هایش هنوز توسط نیروهای ناپلئون اشغال شده بود – آخارد مدرسه‌ای برای آموزش تولید شکر چغندری تأسیس کرد. برای چند سال، دانشجویان از کشورهای مختلف به کونرن می‌آمدند تا از استاد پروسی آموزش ببینند. با این حال، با پایان محاصره قاره‌ای، دیگر نیازی به این مرکز وجود نداشت و در سال ۱۸۱۴ مدرسه آخارد رسماً بسته شد. او در سال ۱۸۲۱ درگذشت.

تأسیس صنعت جهانی شکر چغندری

اروپا اندکی پس از اولین گزارش‌های آخارد، ایده‌های جدید او درباره امکانات تولید شکر به‌سرعت از مرزهای پروس فراتر رفت. با این حال، این علاقه فرانسوی‌ها – و به‌ویژه ناپلئون اول – بود که توسعه یک صنعت شکر چغندری شکوفا در اروپا را به وجود آورد. در دهه‌های اطراف سال ۱۸۰۰، شکر نیشکر جایگاهی مرکزی در اقتصاد جهانی داشت که پیش یا پس از آن هرگز چنین جایگاهی نداشت. جنگ‌های ناپلئونی، که از آن زمان آغاز شدند، این موضوع را کاملاً روشن کردند. در اصل، این جنگ‌ها نمایانگر مبارزه بین دو سیستم اقتصادی متفاوت بودند. سیستم اول بر پایه تجارت استعماری بریتانیا، صادرات مداوم به کشورهای قاره‌ای و برتری دریایی استوار بود. سیستم دوم، نظام قاره‌ای ناپلئون بود که از برنامه او برای توسعه اقتصادی قاره اروپا – با فرانسه به‌عنوان منطقه مرکزی پیشرفت فنی – پدید آمده بود. در سال ۱۸۰۶، ناپلئون با هدف نابودی خطوط تجارت صادراتی بریتانیا، واردات همه کالاهای بریتانیایی به اروپا را ممنوع کرد. بریتانیا نیز با تلاش برای قطع ارتباط فرانسه با مستعمراتش پاسخ داد. این اقدامات به‌سرعت اثر گذاشت و قیمت شکر به‌طور چشمگیری افزایش یافت. شکر نیشکر هند غربی تقریباً کاملاً از قفسه‌های فروشگاه‌های اروپایی از سال ۱۸۰۶ ناپدید شد و جایگزینی حیاتی لازم بود.

در پاریس در سال ۱۸۰۹، کمیسیون فرانسوی به ریاست شیمیدان دِیُو (Deyeux) نتایج آزمایش‌های آخارد را آزمایش و تأیید کرد. دِیُو دو قرص شکر چغندری – محصول کار آزمایشی خود – را به مؤسسه ملی (Institut National) ارائه داد. یکی از این دو در ژانویه ۱۸۱۱ توسط وزیر کشور مونتالیوه (Montalivet) به ناپلئون تقدیم شد (شکل ۲.۶). کمی بعد در همان سال، ناپلئون – که هنوز حاکم بخش عمده اروپا بود – اولین فرمان مشهور خود را برای معرفی تولید شکر چغندری در فرانسه و کشورهای تحت اداره فرانسه منتشر کرد. طبق این فرمان، ۳۲ ۰۰۰ هکتار چغندر باید کاشته می‌شد، اما کمبود بذر وجود داشت و تنها حدود ۷۰۰۰ هکتار در آن سال کاشته شد. با این حال، گیاه شکر جدید اکنون در سراسر قاره شناخته شده بود (شکل ۲.۷).

در آن زمان اکثر مردم نفرت دیرینه‌ای از واردات شکر نیشکر داشتند. اروپایی‌ها می‌دانستند که کشت نیشکر در مزارع هند غربی تنها به دلیل بهره‌کشی از بردگان آورده‌شده از آفریقا ممکن شده بود. شورش برده‌ها در «جزیره شکر» سانتو دومینگو (هائیتی) در سال ۱۷۹۱، زمانی که کارخانه‌های شکر کاملاً نابود شدند، نمونه‌ای وحشتناک از پیامدهای برده‌داری بود و بسیاری از مردم در اروپا امیدوار بودند که اکنون بتوان شکر را در مقیاس بزرگ از یک محصول اروپایی تولید کرد.

در مدت بسیار کوتاهی در سال ۱۸۱۱، بیش از ۴۰ کارخانه کوچک شکر چغندری تأسیس شد؛ عمدتاً در شمال فرانسه (جایی که دو تولیدکننده شکر چغندری پیش از محاصره قاره‌ای فعالیت می‌کردند)، اما همچنین در آلمان، اتریش، روسیه و حتی دانمارک. در ژانویه ۱۸۱۲، ناپلئون فرمان دوم خود را منتشر کرد و اعلام نمود که ۱۰۰ ۰۰۰ هکتار چغندر باید در قلمرو امپراتوری فرانسه کاشته شود و کارخانه‌های بیشتری باید ساخته شود. مجوز برای ۳۳۴ کارخانه صادر شد، هرچند بیش از نیمی از آنها واقعاً تولید شکر را آغاز نکردند.

با این حال، در سال ۱۸۱۳ این دوره کوتاه و شکوفای تولید شکر چغندری در اروپا به پایان رسید. ملت‌های اروپایی یوغ ناپلئون را کنار زدند. محاصره قاره‌ای برداشته شد و شکر نیشکر انگلیسی دوباره در بازار اروپا ظاهر شد. شکر چغندری دیگر رقابتی نبود و همه کارخانه‌های شکر چغندری در آلمان و اتریش تعطیل شدند.

فرانسه تنها کشوری بود که همه امید خود را برای حفظ این شاخه جوان صنعت روستایی رها نکرد. بخش زیادی از اعتبار حفظ و توسعه بیشتر تولید شکر از چغندر باید به تولیدکننده فرانسوی کرِسپِل-دِلیس (Crespel-Dellisse) در آراس نسبت داده شود. او با استفاده از ماشین‌های جدید (موتورهای بخار، پرس‌ها و پمپ‌های آب‌میوه) – که عمدتاً از انگلستان وارد شده بودند – تکنیک‌های استخراج شکر را بهبود بخشید. تولیدکنندگان علاقه‌مند دیگر از مثال او پیروی کردند. بین سال‌های ۱۸۲۰ و ۱۸۳۹، تعداد کارخانه‌های شکر چغندری در فرانسه به‌آرامی دوباره افزایش یافت و این روند با وضع عوارض گمرکی بر شکر نیشکر وارداتی تشویق شد. این گرایش با انتشارات دو دُمبال (de Dombasle) در سال ۱۸۲۰ و دوبرونفو (Dubrunfaut) در سال ۱۸۲۵ – که پیشرفت‌های فرآوری شکر را توصیف می‌کردند – شتاب گرفت. در ابتدا روش‌های batch-based، شامل استخراج آب چغندر در پرس‌ها، رایج بود. اما فرآیند diffusion مداوم بعداً توسط ژولیوس رُبرت در حدود سال ۱۸۶۰ به فناوری عملی تبدیل شد. بنابراین، در حالی که کشف‌های اساسی در آلمان انجام شد، توسعه عملی صنعت شکر چغندری در قاره اروپا در اوایل قرن نوزدهم عمدتاً در فرانسه رخ داد؛ نه کم به دلیل سیاست صنعتی دولت فرانسه.

تا دهه ۱۸۳۰ کارخانه‌های شکر چغندری دوباره در آلمان ساخته شدند. این کارخانه‌ها از روش‌های بهبودیافته استخراج شکر که در فرانسه توسعه یافته بود استفاده کردند. اولین کارخانه شکر چغندری بریتانیا در اولتینگ (Ulting)، نزدیک مالدون در اسکس، در سال ۱۸۳۲ افتتاح شد، اما بسیار کوتاه‌مدت بود (MAF, 1931). در اتریش-مجارستان صنعت شکر چغندری در اواخر دهه ۱۸۴۰ شکوفا شد؛ عمدتاً در بوهمیا و موراویا. تا سال ۱۸۵۶، کمتر از ۱۰۸ کارخانه شکر چغندری فعال بودند که منجر به تعطیلی بسیاری از کارخانه‌های تصفیه شکر نیشکر شد. پس از سال ۱۸۶۲ هیچ شکر نیشکر به اتریش وارد نشد.

در روسیه همیشه علاقه زیادی به کشت چغندر وجود داشت و کارخانه‌های کوچک شکر در سراسر کشور – عمدتاً در اوکراین – ساخته شدند. در سال ۱۸۴۰، حدود ۳۵۰ مؤسسه تولید شکر وجود داشت، اما حدود یک سوم آنها بسیار ابتدایی بودند. تا سال ۱۸۷۰ حدود ۱۸۰ کارخانه نسبتاً بزرگ و مجهز فعال بودند و تا سال ۱۸۸۹، سالانه ۲۵۰ ۰۰۰ تن شکر چغندری در روسیه تولید می‌شد.

در نهایت، همه این کشورها تصمیم گرفتند شکر نیشکر وارداتی را مالیات بزنند تا تولید شکر داخلی را حمایت کنند. آنها انواع مختلفی از پاداش‌ها و عوارض حمایتی وارداتی معرفی کردند. این امر منجر به افتتاح کارخانه‌های شکر جدید، تولید بیشتر شکر چغندری و کاهش درآمد دولت از عوارض وارداتی شد. در نتیجه، برخی دولت‌ها (مثلاً فرانسه در ۱۸۳۷، پروس در ۱۸۴۱) تصمیم گرفتند مالیات بر شکر چغندری داخلی وضع کنند. در آلمان مالیات بر وزن چغندرهای فرآوری‌شده محاسبه می‌شد. ابتدا این بار مالی سنگینی بر کارخانه‌ها تحمیل کرد؛ اما انگیزه‌ای برای افزایش کارایی صنعت فراهم کرد. کارخانه‌ها بر کاشت ارقام چغندر با عملکرد بالا و مدیریت خوب محصول اصرار داشتند. راه‌هایی برای افزایش نرخ استخراج شکر در طول فرآوری جستجو و توسعه یافت. در جاهای دیگر در قاره اروپا، مالیات‌ها بر ظرفیت‌های فرآوری اعلام‌شده کارخانه‌ها وضع شد. این امر منجر به افزایش throughput شد (MAF, 1931). همه این توسعه‌ها بازده را افزایش داد و در نتیجه، تولید شکر چغندری در فرانسه، آلمان و اتریش در نیمه دوم قرن نوزدهم شروع به پیشی گرفتن از مصرف کرد. نبرد اقتصادی بین صنعت شکر نیشکر کشورهای گرم‌تر و صنعت شکر چغندری در شمال اروپا اکنون شدیدتر شد.

در نیمه دوم قرن نوزدهم، راه چهار  تولیدکننده  عمده ی شکر چغندری (فرانسه، آلمان، اتریش و روسیه) توسط هفت کشور اروپایی دیگر (بلژیک، هلند، دانمارک، سوئد، ایتالیا، اسپانیا و سوئیس) دنبال شد که همه شروع به تولید شکر چغندری در مقیاس بزرگ کردند (Deerr, 1949; 1950; Baxa & Bruhns, 1967). در برخی از این کشورها، کارخانه‌های کوچک شکر چغندری در اوایل قرن نوزدهم فعالیت می‌کردند، اما اهمیت اقتصادی نداشتند. اولین کارخانه بزرگ شکر چغندری در سوئد در سال ۱۸۵۳ تأسیس شد (Kuuse, 1983)، در هلند در ۱۸۵۸، در دانمارک و ایتالیا در ۱۸۷۲ و در سوئیس در ۱۸۹۱. تولید شکر چغندری در اسپانیا تا سال ۱۸۹۸ مهم نشد؛ پس از از دست دادن آخرین مستعمرات اسپانیا در آسیا و آمریکا. در ایرلند یک کارخانه واحد در سال ۱۸۵۰ در مونت ملیک، شهرستان لائویس (MAF, 1931) ساخته شد، اما تولید تا سال ۱۹۲۵ متوقف شد؛ زمانی که کشت چغندر قند دوباره معرفی شد (Foy, 1976).

تلاش دوم برای تأسیس صنعت در بریتانیا با ساخت کارخانه‌ای در لِیون‌هام (سافک) (شکل ۲.۸) در سال ۱۸۶۸ توسط جیمز دانکن – تصفیه‌کننده شکر نیشکر لندن – انجام شد. کارخانه تا ۴۰۰ تن چغندر در هفته فرآوری می‌کرد (de Man, 1870)، احتمالاً تنها به‌طور جزئی، زیرا محصولات کارخانه برای تصفیه به کارخانه تصفیه دانکن در لندن ارسال می‌شد. کارخانه لِیون‌هام در سال ۱۸۷۱ به دلیل مشکلات تأمین چغندر و دفع پساب تعطیل شد (MAF, 1931). در سال ۱۸۸۵ تحت مدیریت جدید – که هدفش شفاف‌سازی و تصفیه آب چغندر با strontia (معدنی که ترکیبات اضافی با شکر تشکیل می‌دهد و می‌تواند به‌عنوان جایگزین آهک در فرآوری شکر استفاده شود (Flood, 1963)) بود – دوباره باز شد اما دوباره شکست خورد و اندکی بعد تعطیل شد (Francis, 2002). نویسنده de Man خواستار تأسیس یک صنعت پایدار بلندمدت شکر چغندری در بریتانیا شد و استدلال‌های کشاورزی، اقتصادی، اجتماعی و اخلاقی را مطرح کرد (de Man, 1870). یکی از مزایای کلیدی که او شناسایی کرد، افزایش فرصت‌های شغلی روستایی بود که صنعت شکر چغندری می‌توانست ایجاد کند؛ این امر «از طبقه جوان مردم انگیزه خطرناک هجوم به شهرهای بزرگ برای یافتن کار را می‌گرفت، جایی که اغلب عادات غیراخلاقی کسب می‌کنند». آزمایش‌های کشت چغندر به‌صورت پراکنده ادامه یافت، اما تا سال ۱۹۱۲ کارخانه شکر چغندری دیگری در بریتانیا ساخته نشد.

در فرانسه – که تا سال ۱۸۷۵ بزرگ‌ترین تولیدکننده شکر چغندری در اروپا بود – کشت چغندر نزدیک به پایان قرن نوزدهم شروع به رکود کرد. رکودهای مکرر شکر (مثلاً در سال‌های ۱۸۴۰ و ۱۸۷۵) و نیاز محصول به خاک‌های حاصلخیزتر باعث شد تولید چغندر در اطراف کارخانه‌ها متمرکز شود. در سال ۱۸۳۴ چغندر در ۵۵ دپارتمان کشت می‌شد، اما تا پایان قرن عمدتاً در اطراف کارخانه‌های بزرگ در کامبرزی، آرتوا، پیکاردی و به‌ویژه منطقه پاریس کشت می‌شد.

موفقیت کشت چغندر برای تولید شکر در قرن نوزدهم به دلیل کاربرد تحقیقات علمی، صنعتی‌سازی و افزایش کارایی فرآوری چغندر بود. تا پایان قرن، بخش بیشتری از شکر جهان از چغندر تولید می‌شد تا از نیشکر و نگرانی وجود داشت که تولید شکر نیشکر به‌زودی کاملاً کنار گذاشته شود. در سال ۱۹۰۱، در کنفرانس بین‌المللی در لندن، توافق عمومی حاصل شد که در سطح جهانی هیچ پاداش ملی برای تولید شکر چغندری پرداخت نشود و مالیات‌های وارداتی بر شکر نیشکر متوقف شود. این امر تضمین کرد که شکر نیشکر دوباره رقابتی شود و تا سال ۱۹۱۴ نیمی از مصرف شکر جهان را تشکیل می‌داد.

در سال‌های اولیه قرن بیستم چندین تلاش ناموفق برای بازتأسیس تولید شکر چغندری در بریتانیا انجام شد. همه آنها به دلیل عدم علاقه سرمایه‌گذاران شکست خوردند، با وجود اینکه چندین نمایش موفق کشت چغندر در آزمایش‌های مختلف انجام شد. به نظر می‌رسید آینده‌ای برای صنعت وجود ندارد (MAF, 1931; 1953). علاقه بریتانیا به شکر نیشکر از مستعمرات هند غربی مانع اصلی بود؛ با این حال، سرمایه هلندی برای ساخت کارخانه‌ای در کانتلی (نورفک) در سال ۱۹۱۲ استفاده شد. سال بعد کمک مالی دولت صادر شد و کارگران فصلی هلندی در مزارع شرق انگلستان اسکان داده شدند تا محصول را کشت کنند (MAF, 1931). ضرر مالی سنگینی متحمل شد و کارخانه کانتلی پس از چهار کمپین تعطیل شد.

با این حال، جنگ جهانی اول ارزش تأمین شکر مستقل از آزادی مسیرهای دریایی را نشان داد و پیشنهادهایی برای تأسیس صنعت شکر داخلی در نهایت توسط دولت بریتانیا حمایت شد. کارخانه کانتلی در سال ۱۹۲۰ دوباره باز شد و در سال ۱۹۲۱ کارخانه دوم نزدیک نیوآرک در ناتینگهامشایر ساخته شد. مداخله دولت، به شکل تخفیف مالیات بر مصرف و در سال ۱۹۲۵ دوره ۱۰ ساله یارانه، منجر به توسعه سریع صنعت شد و تا سال ۱۹۲۸، پنج شرکت مجموعاً ۱۸ کارخانه شکر را اداره می‌کردند. بین سال‌های ۱۹۲۳ و ۱۹۳۰ تولید شکر از ۱۳ ۰۰۰ تن (از دو کارخانه) به ۴۲۰ ۰۰۰ تن (از ۱۸ کارخانه) افزایش یافت.

در سال ۱۹۳۵، یارانه شکر چغندری مورد بازنگری قرار گرفت و به نظر می‌رسید که صنعت ممکن است به پایان برسد (Francis, 2002). یافته‌های گروه اکثریت کمیته تحقیق (معروف به «گزارش دادگاه گرین») توصیه به حذف همه یارانه‌ها کرد. اما «گزارش اقلیت لوید» مزایای صنعت شکر چغندری برای بریتانیا را برجسته کرد: (الف) مهم در کاهش وابستگی به واردات شکر بود؛ (ب) چغندر نقش محوری در تناوب کشاورزان داشت زیرا محصول نقدی بود و گردش سرمایه بهتری نسبت به سایر ریشه‌ها مانند شلغم و تربچه داشت که سود غیرمستقیم تنها پس از فروش دام‌های چاق‌شده حاصل می‌شد؛ (ج) ثبات به کل سیستم کشاورزی می‌داد زیرا به صورت قرارداد کشت می‌شد؛ و (د) «نمونه آموزشی کشاورزی فشرده، علمی و برنامه‌ریزی‌شده» بود (MAF, 1935). کمیته دفاع شکر چغندری خانگی توسط تولیدکنندگان سازماندهی شد تا علیه حذف یارانه مبارزه کند. بیش از ۸۰۰۰ نفر در یکی از جلسات کمیته در بری سنت ادموندز جمع شدند (شکل ۲.۹) و شهردار خطاب به آنها گفت که اگر صنعت به پایان برسد، «علف در خیابان‌های شهر رشد خواهد کرد» (Francis, 2002). دولت توصیه‌های گزارش اقلیت لوید را انتخاب کرد و صنعت در سال ۱۹۳۶ بازسازی شد. شرکت‌های مختلف ادغام شدند و آنچه اکنون British Sugar plc است تشکیل شد و نهادی (اکنون به نام British Beet Research Organisation شناخته می‌شود) برای اداره بودجه‌های پرداخت‌شده مشترک توسط تولیدکنندگان و British Sugar برای تحقیق در راه‌های افزایش کارایی کشت چغندر و انتقال یافته‌ها به تولیدکنندگان تأسیس شد (Francis, 2002).

کشورهایی در اروپا (و سراسر جهان) که چغندر در آنها کشت می‌شود و تناژ شکر تولیدی آنها در فصل ۱، جدول ۱.۱ شرح داده شده است.

آمریکای شمالی و جنوبی

تاریخ تولید شکر چغندری در ایالات متحده آمریکا به سال ۱۸۳۸ بازمی‌گردد زمانی که دو آمریکایی، ادوارد چرچ و دیوید لی چایلد – که مدتی در پاریس زندگی کرده بودند – کارخانه شکر چغندری در نورت‌هامپتون، ماساچوست ساختند (Ware, 1880; Harris, 1919). این کارخانه، با این حال، تنها ۱۳۰۰ پوند شکر در اولین کمپین خود تولید کرد و در سال ۱۸۴۱ تعطیل شد.

ابتکارات مشابهی بی‌نتیجه در مکان‌های دیگر انجام شد. نمونه برجسته تلاش در سال ۱۸۵۲ توسط رهبران کلیسای مورمون برای تأسیس صنعت در یوتا بود. یک مبلغ مذهبی، جان تیلور، صنعت شکر چغندری را در فرانسه مطالعه کرده بود و پس از بازگشت به یوتا، شرکت Deseret Manufacturing را تشکیل داد. تجهیزات فرآوری همراه با ۱۲۰۰ پوند بذر خریداری و به نیواورلئان ارسال شد و از آنجا با بارج‌ها از رودخانه‌های می‌سی‌سی‌پی و میسوری و سپس در سفری قهرمانانه با واگن‌های کشیده‌شده توسط گاوهای نر از بیابان‌ها و رشته‌کوه‌ها به پرووو، یوتا منتقل شد؛ جایی که قرار بود کارخانه ساخته شود. متأسفانه مهارت‌های فنی همکاران در این ماجرا با اشتیاق آنها همخوانی نداشت و وقتی کارخانه – که در نهایت در سالت لیک سیتی ساخته شد – در سال ۱۸۵۵ به کار افتاد، نتوانست هیچ شکر کریستالیزه‌شده‌ای تولید کند (Arrington, 1966).

تا سال‌های بسیار بعد در کالیفرنیا کشت چغندر قند با موفقیت معرفی شد. در سال ۱۸۷۰، دایر کارخانه شکر در آلوارادو با هزینه ۱۲۵ ۰۰۰ دلار و ظرفیت روزانه ۵۰ تن ریشه ساخت. دایر، تاجری جسور، می‌تواند به عنوان بنیان‌گذار صنعت شکر چغندری در آمریکا در نظر گرفته شود. طی ۴ سال اول کارخانه او به ترتیب ۲۵۰، ۴۰۰، ۵۶۰ و ۷۵۰ تن شکر تولید کرد. سپس تولید برای مدتی به دلیل ماشین‌آلات ناکافی متوقف شد اما پس از خرید تجهیزات جدید، فعالیت در سال ۱۸۸۰ از سر گرفته شد و اکنون تحت هدایت پسر دایر، ادوارد، گسترش یافت. کارخانه آلوارادو اولین کارخانه موفق شکر چغندری در ایالات متحده آمریکا شد و با برخی وقفه‌ها تا سال ۱۹۶۷ فعالیت کرد.

تنها چند مایل دورتر در واتسون‌ویل، کارخانه دیگری در سال ۱۸۸۸ توسط اسپرکلز تأسیس شد که نیز برای سال‌های زیادی سودآور بود. کارخانه‌ها به‌زودی در نبراسکا، یوتا و سایر ایالت‌ها ساخته شدند. اگرچه در سال ۱۸۹۶ هنوز تنها مجموعاً شش کارخانه وجود داشت، تغییر سیاست دولت در سال بعد – با هدف حفاظت از صنعت شکر داخلی – منجر به گسترش سریع شد (MAF, 1931)؛ تا سال ۱۹۰۰، ۷۹ ۰۰۰ تن شکر از ۳۴ کارخانه تولید شد (McGinnis, 1982).

در نیمه اول قرن بیستم کشت چغندر قند در ایالات متحده آمریکا به‌طور پیوسته گسترش یافت (Browne, 1937). سیاست تجاری آمریکا هدف حفاظت از صنعت کوچک شکر داخلی را داشت و در سال ۱۹۳۴ اصلاحیه جونز-کاستیگان تصویب شد که شکر وارداتی را مالیات زد در حالی که تولید داخلی را کنترل و محدود می‌کرد (Cottrell, 1952; Anon., 1959; Souder, 1971)؛ این قانون شکر تا سال ۱۹۷۴ باقی ماند.

در دهه ۱۹۵۰، چغندر قند روی حدود ۳۶۰ ۰۰۰ هکتار در ۲۲ ایالت، عمدتاً روی زمین‌های آبیاری‌شده کشت می‌شد. مراکز تولید چغندر، همان‌طور که اکنون، در کالیفرنیا، منطقه بین‌کوهستانی، Great Plains شرق کوه‌های راکی (از مونتانا تا تگزاس)، دره رودخانه رد (شمال داکوتا و مینه‌سوتا) و منطقه دریاچه‌های بزرگ (میشیگان و اوهایو) قرار داشتند.

در کانادا، کشت چغندر قند در سال ۱۸۸۱ در استان کبک آغاز شد، اما بدون موفقیت ادامه‌دار، و در آغاز قرن بیستم چندین شرکت شکر کشت چغندر را به انتاریو معرفی کردند.

در آمریکای جنوبی، کشت چغندر قند در اروگوئه و شیلی تأسیس شد.

آسیا و آفریقا

چغندر قند اولین بار حدود سال ۱۸۸۰ در ژاپن کشت شد زمانی که کارخانه کوچکی در هوکایدو ساخته شد و کشت مداوم چغندر حدود سال ۱۹۲۰ آغاز شد. از اواسط دهه ۱۹۲۰ چغندر همچنین در ترکیه کشت شده است. در برخی کشورهای دیگر آسیایی (مانند پاکستان، سوریه، چین، ایران و عراق) چغندر قند پس از جنگ جهانی دوم به عنوان محصول مزرعه‌ای تأسیس شد. تولید شکر چغندری همچنین در برخی مناطق شمال آفریقا آغاز شد، ابتدا در مصر و الجزایر و بعداً در مراکش و تونس.

داده‌های آماری جهانی در مورد تولید شکر در F.O. Licht’s World Sugar Statistics (سالانه) منتشر می‌شود؛ اطلاعات بیشتر در Deerr (1949; 1950) و آمار FAO (1961) یافت می‌شود.

توسعه فنی چغندر قند

اصلاح نباتی و ژنتیک

کار انتخاب و تولید بذر آخارد پس از مرگ او در ملک بارون‌های فون کوپی، پدر و پسر، در کراین، سیلزی ادامه یافت. بذر چغندر تولیدشده آنجا، مشتق‌شده از مواد گیاهی آخارد، به‌ویژه در فرانسه و بلژیک طی دهه‌های اول قرن نوزدهم استفاده شد. این «چغندر سفید سیلزی» جد همه ارقام چغندر قند کنونی است. در پاریس، اصلاح‌کننده گیاه P.A. de Vilmorin قبلاً در تولید بذر fodder beet تخصص داشت و حدود سال ۱۸۱۰ شروع به تکثیر بذر چغندر قند کرد و منبع اصلی را از سیلزی به دست آورد. گام اساسی به سوی اصلاح سیستماتیک چغندر قند توسط پسرش، اصلاح‌کننده معروف گیاه Louis de Vilmorin برداشته شد. پس از تحقیقات مقدماتی او فرض کرد که ریشه چغندری با چگالی بالا معمولاً محتوای شکر بالایی نیز دارد. حدود سال ۱۸۵۰ او شروع به استفاده از محلول‌های نمک یا شکر با غلظت‌های مختلف برای اندازه‌گیری وزن مخصوص ریشه‌ها کرد و بدین ترتیب نشانه‌ای از محتوای شکر آنها داد (Vilmorin, 1850). حدود سال ۱۸۵۲ او روش خود را اصلاح کرد و وزن مخصوص آب چغندر را با «روش شمش نقره» تعیین کرد که بعداً توسط Vilmorin (1923) و McFarlane (1971) توصیف شد.

این روش‌ها پایه انتخاب فردی ریشه‌های تک چغندر و سیستم اصلاح progeny را گذاشتند. ریشه‌های مادر برتر از ارقام موجود انتخاب شدند و فرزندان آنها ارزیابی شدند. از طریق استفاده از این سیستم اصلاح و تکنیک‌های آزمایشگاهی جدید، Vilmorinها پیشرفت سریعی در بهبود کیفیت چغندر قند کردند. «چغندر Vilmorin» به‌زودی موقعیت پیشرو در چندین کشور کشت چغندر به دست آورد که برای سال‌های زیادی حفظ شد. در همین حال در آلمان، کشاورز چغندر و تولیدکننده شکر Knauer، در Grobers نزدیک Halle، اولین کسی بود که رقم جدیدی از چغندر («Imperial») تولید کرد که در ظاهر همگن بود و همچنین محتوای شکر نسبتاً بالایی (۱۱–۱۳٪) داشت. اصلاح‌کننده Matthias Rabbethge، در Kleinwanzleben نزدیک Magdeburg، که از سال ۱۸۵۹ اصل انتخاب فردی ریشه‌های مادر را دنبال می‌کرد، به‌ویژه موفق بود. دیگران از مثال او پیروی کردند. نرخ پیشرفت آنها با استفاده از قطب‌نما که قبلاً توسط Ventzke (1842) برای تحلیل انواع مختلف آب‌میوه به صنعت شکر معرفی شده بود و در اصلاح چغندر (حدود ۱۸۵۳) توسط Vilmorin، شتاب گرفت. در سه دهه، از ۱۸۵۰ تا ۱۸۸۰، سیستم اصلاح progeny محتوای شکر چغندر را به ۱۸–۲۰٪ رساند (و نرخ استخراج شکر در کارخانه‌ها به‌طور متناسب افزایش یافت).

حدود سال ۱۸۷۰، اهداف اصلاح شروع به واگرایی کرد. از یک سو، اصلاح‌کنندگان به توسعه ارقام با محتوای شکر بالا (Z-type) ادامه دادند؛ این ارقام با این حال پتانسیل بازده محدودی داشتند. از سوی دیگر، ارقام جدیدی با بازده ریشه بالاتر از متوسط (E-type) تکثیر شدند اما معمولاً محتوای شکر پایین‌تری داشتند. بین این دو نوع، اصلاح‌کنندگان ارقام میانی، به اصطلاح چغندر «نرمال» (N-type) تولید کردند. این تمایز رسمی به «انواع» ابتدا حدود سال ۱۸۸۰ توسط شرکت بذر Rabbethge und Giesecke (Kleinwanzleben) معرفی شد. توسط سایر اصلاح‌کنندگان پذیرفته شد و تا زمان‌های اخیر استفاده می‌شد.

در قرن بیستم استانداردهای جدیدی برای مقاومت بالاتر به برخی بیماری‌های چغندر قند تعیین شد. یکی از نمونه‌های موفقیت اصلاح‌کنندگان، انجام‌شده در ایالات متحده آمریکا بین دو جنگ جهانی، توسعه ارقام مقاوم به curly-top بود که توسط Coons et al. (1955) و McFarlane (1971) توصیف شد. اصلاح موفق برای مقاومت به بیماری همچنین اجازه ادامه کشت چغندر قند در مناطق آلوده به rhizomania را داده است. خویشاوندان وحشی B. vulgaris ژن‌های مقاومت جدید به بیماری (مثلاً Hs1pro–1 از B. procumbens که مقاومت به نماتد کیست چغندر را اعطا می‌کند) ارائه داده‌اند و کار برای ارزیابی ژرم‌پلاسم وحشی Beta برای ژن‌های جدید به منظور تقویت ژن‌های موجود در خطوط اصلاح ادامه دارد (Francis & Luterbacher, 2003).

راهی که اصلاح نباتی بیشترین تغییر رادیکال را در محصول چغندر قند ایجاد کرده، معرفی بذر monogerm است. این بذر در زمان جوانه‌زنی تنها یک گیاهچه تولید می‌کند و بنابراین کار زمان‌بر «singling» محصول را حذف کرده است (شکل ۲.۱۰). جستجو برای گیاهان چغندر قند که بذر ژنتیکی monogerm تولید می‌کنند در دهه اول قرن بیستم آغاز شد (Townsend & Rittue, 1905). موفقیت تا دهه ۱۹۳۰ حاصل نشد، زمانی که Savitsky و Bordonos گیاهی monogerm را در مؤسسه شکر چغندری در کیف یافتند. در سال ۱۹۴۷، Savitsky پس از مهاجرت به ایالات متحده آمریکا، تحقیقات خود را ادامه داد و طی بررسی شدید محصولات بذری در سال ۱۹۴۸ پنج فرد monogerm را در میان ۳۰۰ ۰۰۰ گیاه در مزرعه‌ای در اورگن یافت. عمدتاً به دلیل کار بعدی او بود که ارقام چغندر قند monogerm مناسب برای تولید کشاورزی (Savitsky, 1950) از حدود سال ۱۹۵۷ برای تولیدکنندگان در ایالات متحده آمریکا و از اواسط دهه ۱۹۶۰ برای تولیدکنندگان در غرب اروپا در دسترس قرار گرفت.

بهبود اولین ارقام ژنتیکی monogerm به سطح عملکرد قابل مقایسه با ارقام قدیمی multigerm به‌طور غیرمنتظره‌ای سریع رخ داد. این تا حدی به دلیل پیشرفت مهم دیگر در اصلاح نباتی بود: تشخیص گیاهان چغندری که «ناباروری نر سیتوپلاسمی» (CMS) نشان می‌دهند توسط اصلاح‌کننده آمریکایی Owen (1942). از آنجا که گیاهان CMS نمی‌توانند گرده زنده تولید کنند، نمی‌توانند خودگرده‌افشانی کنند و بنابراین تنها بذر هیبرید تولید می‌کنند. این گام مهمی برای اصلاح چغندر به‌طور کلی بود زیرا اجازه داد تقاطع‌های کاملاً کنترل‌شده انجام شود و همچنین اثرات سودمند هتروزیس سرانجام مهار شد.

تاریخ اخیر اصلاح و ژنتیک در چغندر شاهد بسیاری از کشف‌های هیجان‌انگیز جدید با استفاده از تکنیک‌های زیست‌شناسی مولکولی بوده است. اولین نقشه ژنتیکی دقیق چغندر قند در اوایل دهه ۱۹۹۰ ساخته شد (Pillen et al., 1992) و پایه بسیاری از پروژه‌های نقشه‌برداری دیگر، کلونینگ ژن‌های مقاومت به بیماری چغندر (Cai et al., 1997) و معرفی اصلاح چغندر قند با کمک نشانگر مولکولی را گذاشت. تکنیک دوم توان عملی برنامه‌های اصلاح را به‌طور چشمگیری افزایش داد و اجازه انتخاب مثبت برای ژن‌های نشان‌دار، مثلاً Rz1 برای مقاومت به rhizomania، در تعداد زیادی گیاهچه بدون نیاز به آزمایش‌های میدانی در مراحل اولیه برنامه اصلاح را می‌دهد (Francis & Luterbacher, 2003).

اصلاح ژنتیکی (GM) در چغندر قند با استفاده از چندین ژن هدف مختلف برای ایجاد خطوط و ارقام چغندر GM مختلف به دست آمده است. در یک مثال، ژن پروتئین پوشش ویروس rhizomania به یک خط آزمایشی برای مقاومت به بیماری با واسطه پروتئین پوشش منتقل شده است؛ این منجر به تیتر ویروس پایین‌تر می‌شود (Mannerlöf et al., 1996). در خط دیگری، متابولیسم کربوهیدرات تغییر یافته است تا به جای تجمع ساکارز، ریشه‌ها فروکتان («چغندر فروکتان») تولید کنند (Sevenier et al., 1998). تحمل علف‌کش (HT) نیز به چغندر قند مهندسی شده است (مثلاً به گلیفوسات؛ Mannerlöf et al., 1997). در غرب اروپا و جاهای دیگر، محصولات GM مطبوعات بدی جذب کرده‌اند و بسیار بحث‌برانگیز هستند، به‌ویژه آنهایی که به علف‌کش‌ها مقاوم هستند (شکل ۲.۱۱). نظرات بیشتری در مورد چغندر HT GM بعداً در این فصل و در فصل‌های ۴ و ۱۴ بیان می‌شود.

آگروتکنیک و حفاظت گیاهی

چندین توسعه کشاورزی به بهبود مداوم بازده چغندر قند کمک کرده است. معرفی guano و کودهای معدنی (نمک‌پتره شیلی، پتاسیم، فسفات) به افزایش بازده روی خاک‌های کمتر حاصلخیز کمک کرد و نیازهای تغذیه‌ای خاص محصول موضوع تحقیقات سیستماتیک شد. در سال ۱۸۸۲، در برنبورگ آلمان، ایستگاه آزمایشی حمایت‌شده توسط صنعت شکر چغندری برای بررسی کوددهی معدنی چغندر قند تأسیس شد. اولین مدیر این ایستگاه هلریگل، کاشف تثبیت نیتروژن توسط لگوم‌ها بود. از دهه ۱۹۸۰، تحقیقات اجازه کاهش ورودی‌های کود را در حالی که بازده بالا حفظ می‌شود داده است. در بریتانیا برای مثال، کاربرد نیتروژن ۳۳٪ کاهش یافته است (DEFRA, 2002).

مشکل دیگری که با انرژی مورد حمله قرار گرفت و در نهایت حل شد، کنترل شیمیایی علف‌های هرز در محصول چغندر بود. پس از برنامه تحقیقاتی گسترده، اولین علف‌کش «انتخابی»، پروفام (IPe)، حدود سال ۱۹۵۰ به تولیدکنندگان چغندر در ایالات متحده آمریکا ارائه شد. این عمدتاً علف‌های هرز علفی را بدون آسیب قابل توجه به گیاهان جوان چغندر از بین می‌برد. این محصول به‌زودی توسط محصولات دیگر که حتی آسیب کمتری به محصول وارد می‌کردند و می‌توانستند علیه علف‌های پهن‌برگ، حتی پس از ظهور گیاهچه‌های چغندر، پاشیده شوند، دنبال شد. برخی از مهم‌ترین علف‌کش‌های چغندر (و سال‌هایی که برای اولین بار در ادبیات اعلام شدند) عبارتند از: دی‌آلات (Avadex؛ ۱۹۵۹)؛ کلریدازون (Pyramin؛ ۱۹۶۲)؛ فنمدیفام (Betanal؛ ۱۹۶۷)؛ اتوفومسات (Nortron یا Tramat؛ ۱۹۶۹)؛ و متامیت‌رون (Goltix؛ ۱۹۷۵). توسعه ارقام GM HT راه دیگری برای کنترل شیمیایی علف‌های هرز ارائه می‌دهد.

حفاظت محصول در برابر آفات و بیماری‌ها نیز اولویت بوده است. در قرن نوزدهم، کشاورزان قبلاً آموخته بودند که بازده چغندر قند وقتی چغندر به‌طور مکرر در تناوب‌های باریک کشت می‌شود به‌طور پیوسته کاهش می‌یابد. شاخت (Schacht, 1859) نشان داد که این آسیب توسط نماتد کیست چغندر ایجاد می‌شود، انگلی که تا امروز عامل محدودکننده در تولید چغندر بوده است. تحقیقات پیشگامانه روی این آفت و کنترل بیولوژیکی آن توسط catch crops توسط کون (Kühn, 1880) انجام شد که در سال ۱۸۹۱ ایستگاه آزمایشی برای کنترل نماتد در هاله تأسیس کرد، اولین ایستگاه تحقیقاتی از این نوع در جهان. تا پایان قرن کشاورزان آموخته بودند که کشت چغندر قند را برای جلوگیری از آسیب بیش از حد از این آفت خاکی با وسیع‌تر کردن تناوب‌ها تطبیق دهند.

آفات و بیماری‌های دیگر که در سال‌های اولیه صنعت شکر چغندری ناشناخته بودند، با افزایش تولید چغندر تهدید فزاینده‌ای شدند. مهم‌ترین آنها لکه برگی سرکوسپورا و برخی بیماری‌های ویروسی مانند curly top، virus yellows و اخیراً rhizomania بودند. آنها هنوز تهدیدی برای بازده محصول هستند، اما استفاده از آفت‌کش‌ها و توسعه ارقام مقاوم به بیماری کمک کرده تا حداقل تا حدی آنها را کنترل کنند. پس از ۱۹۵۰، حشره‌کش‌های کارآمد برای کنترل آفات اصلی بندپایان چغندر مانند آفات مختلف گیاهچه، شته‌های انتقال‌دهنده ویروس (غرب اروپا)، leafhopper انتقال‌دهنده curly-top (ایالات متحده آمریکا) و سایر حشرات برگ‌خوار در دسترس شدند. این حشره‌کش‌ها به‌زودی به تثبیت تولید چغندر در تقریباً همه کشورهایی که محصول کشت می‌شد کمک کردند. قارچ‌کش‌های مؤثر برای حفاظت در برابر خسارات ناشی از بیماری‌هایی مانند سفیدک پودری و زنگ توسعه یافته‌اند. در بریتانیا در سال‌های اخیر، فناوری جدید کاربرد آفت‌کش و تحقیقات مرتبط منجر به کاهش ۶۰٪ سطح آفت‌کش‌های اعمال‌شده به محصول شده است، از جمله کاهش ۹۵٪ استفاده از حشره‌کش (DEFRA, 2002).

مکانیزاسیون محصول

کشت و برداشت چغندر قند در تاریخ اولیه محصول بسیار پرزحمت بود: پس از جوانه‌زنی، گیاهچه‌ها باید «chopped-out» می‌شدند تا تقریباً به فاصله صحیح برسند؛ خوشه‌های گیاهچه‌های باقی‌مانده باید «singled» می‌شدند تا یک فرد باقی بماند (شکل ۲.۱۰)؛ محصول با دست وجین و علف‌کشی می‌شد؛ با چنگک از زمین بلند می‌شد و خاک با ضربه زدن ریشه‌ها به هم از ریشه‌ها جدا می‌شد؛ برگ‌ها با «چاقوی چغندر» با دست بریده می‌شدند (شکل ۲.۱۲)؛ و در نهایت ریشه‌ها با دست روی گاری بارگیری می‌شدند. در آغاز قرن بیستم، هنوز بیش از ۱۰۰۰ ساعت کار دستی برای کشت و برداشت هر هکتار چغندر قند لازم بود.

حدود سال ۱۸۳۵ اولین drill طراحی‌شده برای کاشت چغندر قند اختراع شد (Horsky, 1851) (شکل ۲.۱۳) که در برخی جنبه‌ها بسیار شبیه به precision drillهای مدرن بود که ۱۰۰ سال بعد توسعه یافتند. قبل از معرفی بذر monogerm، آزمایش‌هایی با drillهایی که «bunches» بذر multigerm را در فاصله نهایی صحیح می‌کاشتند انجام شد (MAF, 1931) تا نیاز به chopping-out را حذف کند. با این حال، اینها ناامیدکننده بودند. کیفیت بذر در آن زمان به این معنا بود که شکست‌های کافی وجود داشت که جمعیت نهایی گیاهان چغندر را تحت تأثیر منفی قرار می‌داد و برخلاف singling و chopping-out دستی، هیچ جبرانی برای گیاهان از دست رفته نمی‌توانست انجام شود. ابزارهای مختلفی برای thinning («gapping») محصول اختراع شد؛ اینها عمدتاً انواع hoeهایی بودند که عمود بر ردیف‌ها استفاده می‌شدند، دوباره برای حذف نیاز به chopping-out (MAF, 1931). توسعه بعدی بذر چغندر مکانیکی فرآوری‌شده (precision seed) بود که با شکافتن و مالیدن بذر طبیعی multigerm تولید می‌شد. این روش در هاله، آلمان، اندکی قبل از جنگ جهانی دوم توسعه یافت (Knolle, 1940). کمی بعد، در کالیفرنیا، Bainer بذر segmented «decorticated» را با روش کمی متفاوت تولید کرد (Bainer, 1942).

Drillها بیشتر بهبود یافتند و بذرها pellet شدند تا شکل آنها یکنواخت‌تر شود و امکان کاشت دقیق‌تر فراهم شود. کشاورزان در کشورهای غرب اروپا اولین کسانی بودند که با «کاشت به stand نهایی» در مناطقی که انتظار emergence بالای مزرعه می‌رفت آزمایش کردند. استفاده از بذر ژنتیکی monogerm جدید از حدود دهه ۱۹۶۰ کار دستی singling و chopping-out را غیرضروری کرد.

کنترل علف‌های هرز با hand-hoeing توسط توسعه beet hoeهای اسب‌کش جایگزین شد. با این حال، معایب ناشی از استفاده از اسب‌ها در ردیف‌های باریک چغندر تحقیقات را به سمت tractor hoeing در بریتانیا از اواخر دهه ۱۹۲۰ و اوایل دهه ۱۹۳۰ تحریک کرد (MAF, 1931).

برای کمک به برداشت چغندر، گاوآهن‌های اسب‌کش با حذف mould-boardهایشان برای شل کردن خاک اطراف ردیف‌ها استفاده می‌شد که بیرون کشیدن ریشه‌ها را آسان‌تر می‌کرد. بعداً lifterهای مخصوص اسب‌کش توسعه یافتند (شکل ۲.۱۴)؛ با این حال، برخی طراحی‌ها مشکلاتی ایجاد می‌کردند با خاکی کردن برگ‌ها که آنها را برای علوفه غیرقابل استفاده می‌کرد و خاک را به هم می‌ریخت که حمل کردن از مزارع را دشوار می‌کرد (MAF, 1931).

اولین گام‌ها به سمت ساخت ماشین‌های برداشت که می‌توانستند چغندر را بلند و top کنند قبل از جنگ جهانی اول برداشته شد. تعجب‌آور نیست که اولین harvesterها در ایالات متحده آمریکا ساخته شدند جایی که کار دستی به‌ویژه گران و دشوار بود (Walker, 1942). این ماشین‌ها یا از سیستم «machine topping» یا «ground topping» استفاده می‌کردند. در مناطقی مانند کالیفرنیا، جایی که چغندر تحت آبیاری مصنوعی و روی خاک‌های سنگین کشت می‌شد، سیستم «machine topping» مزایای آشکاری داشت، به‌ویژه جداسازی بهتر خاک و کلوخه‌ها از ریشه‌های برداشت‌شده. حدود سال ۱۹۳۰، harvester Scott-Viner یکی از اولین ماشین‌های عملی از این نوع بود. چند سال بعد Blackwelder از Rio Vista، کالیفرنیا، نوع دیگری از ماشین ساخت که برای سال‌های زیادی محبوب‌ترین harvester تک‌عملیاتی در غرب شد. با استفاده از spikes روی لبه چرخ آهنی بزرگ، چغندرها از زمین بلند می‌شدند و سپس از برگ‌ها جدا می‌شدند که به مزرعه بازمی‌گشتند (شکل ۲.۱۵). حدود ۳۵ ماشین تک‌ردیفی و ۵۰ ماشین دو ردیفی از این نوع در سال‌های ۱۹۴۳–۱۹۴۴ در ایالات متحده آمریکا استفاده می‌شدند. در اکثر مناطق، کشاورزان سیستم‌های «ground topping» را ترجیح می‌دادند، جایی که ماشین‌ها چغندر را در زمین top می‌کردند و سپس ریشه‌ها را بلند می‌کردند. روند به سمت مکانیزاسیون برداشت توسط حمایت فعال برخی شرکت‌های شکر، مثلاً Spreckels، که harvesterها را به تولیدکنندگان یا پیمانکاران مجهز به تراکتور مناسب اجاره می‌داد، شتاب گرفت.

پس از جنگ جهانی دوم، حدود ۲۵ نوع مختلف harvester چغندر در ایالات متحده آمریکا توسط Blackwelder، John Deere، International Harvester و دیگران تولید شد. تا سال ۱۹۴۵، ۹۹٪ محصول کالیفرنیا کاملاً توسط ماشین‌آلات مدیریت می‌شد. تا سال ۱۹۴۹، حدود نیمی از محصول چغندر در ایالات متحده آمریکا به‌طور مکانیکی برداشت می‌شد و تا سال ۱۹۵۲ تقریباً ۱۰۰٪.

در غرب اروپا، پیشرفت فنی به سمت مکانیزاسیون برداشت به‌طور قابل توجهی به دلیل جنگ به تأخیر افتاد. در اواسط دهه ۱۹۵۰، با این حال، مهندسان اروپایی طیف وسیعی از ماشین‌آلات برداشت را اختراع کردند. در آلمان و دانمارک، جایی که بیشتر محصولات چغندر قند روی مزارع کوچک‌تر کشت می‌شد، روند به سمت harvester تک‌ردیفی که توسط یک نفر اداره می‌شد بود. برعکس، در فرانسه و بلژیک کشاورزان بیشتر به ماشین‌های چندردیفی علاقه‌مند بودند که مراحل جداگانه عملیات برداشت را انجام می‌دادند: topping؛ بلند کردن و جمع‌آوری ریشه‌ها در windrowها؛ و بارگیری. هر دو تکنیک، و همچنین تکنیک‌های میانی دیگر، منعکس‌کننده سیستم‌های کشاورزی، اندازه مزرعه و در دسترس بودن کار دستی و تراکتور در کشورهای و مناطق مختلف بود. در حال حاضر بزرگ‌ترین harvesterها ماشین‌های خودران نه‌ردیفی هستند.

توسعه‌های آینده

چندین مسئله بر صنعت شکر چغندری در آینده تأثیر خواهد گذاشت. انقلاب در ژنتیک مولکولی از اواسط دهه ۱۹۸۰ اجازه خواهد داد که ویژگی و درک عملکرد ژن بیشتر شود که در نهایت پیشرفت‌هایی در اصلاح متعارف امکان‌پذیر می‌سازد. ژن‌های مقاومت به بیماری جدید و سایر ژن‌های مطلوب در مطالعات غربالگری ژرم‌پلاسم Beta شناسایی خواهند شد و به خطوط اصلاح و در نهایت به ارقام تجاری وارد خواهند شد (Francis & Luterbacher, 2003). چنین پیشرفت‌هایی می‌تواند منجر به کشت چغندر قند واقعاً کم‌ورودی، با بازده بالا و بدون آفت‌کش شود. این هم برای محیط زیست و هم، بسته به قیمت بذر، برای درآمد تولیدکنندگان سودمند خواهد بود.

مسئله چغندر GM بدون شک همچنان بحث‌برانگیز خواهد بود، هم از دیدگاه سلامت انسان و هم اثرات GMها بر محیط زیست. شکر بسیار تصفیه‌شده ماده‌ای بسیار خالص است که نه پروتئین و نه DNA دارد و بنابراین حاوی ترانس‌ژن‌هایی که باعث بسیاری از نگرانی‌های سلامت شده‌اند نیست (Klein et al., 1998). چغندر GM مقاوم به علف‌کش (HT beet) اغلب فرض می‌شود که اثرات زیان‌بار بر محیط زیست دارد؛ با این حال، تحت رژیم‌های مدیریتی خاص، علف‌های هرز غیررقابتی می‌توانند بین ردیف‌های چغندر جوان تا اواخر فصل باقی بمانند (Dewar et al., 2003)، یا امکان حفظ علف‌های هرز پاییزی را فراهم کند (May et al., 2004)، که هر دو می‌توانند نتایج مثبت زیست‌محیطی داشته باشند. چغندر HT همچنین ممکن است راهی برای کنترل weed beet در محصول ارائه دهد و مزایای اقتصادی نسبت به چغندر قند متعارف دارد که در صورت کاهش قیمت شکر مهم خواهد شد (Pidgeon et al., 2004). اگر عمومی‌تر پذیرفته شود، فناوری GM ممکن است راه‌هایی برای حل مشکلات پیشین حل‌نشده ارائه دهد، مثلاً مقاومت به بیماری‌هایی که ژن مقاومت شناخته‌شده‌ای در چغندر قند ندارند، احتمالاً با انتقال ژن از گونه‌های مرتبط Beta که از نظر جنسی ناسازگار هستند. تکنیک‌های GM همراه با انتخاب با کمک نشانگر مولکولی همچنین ممکن است انتقال ژن‌های مطلوب به ژرم‌پلاسم برتر را سریع‌تر از روش‌های سنتی اصلاح ممکن سازد (همچنین فصل ۴ را ببینید).

نگرانی عمومی درباره مسائل مختلف منجر به تقاضایی برای کالاهای ارگانیک، از جمله شکر شده است. در حال حاضر تنها سطح کوچکی از چغندر قند ارگانیک در جهان کشت می‌شود. مشکل اصلی محصول کنترل علف‌های هرز است و ملاحظه دیگر این است که باید جدا شود و قبل از ورود چغندرهای متعارف به کارخانه فرآوری شود. اگر سطح چغندر ارگانیک افزایش یابد، اجتناب‌ناپذیر است که مشکلات آفت و بیماری شدیدتر از وضعیت فعلی شود و راه‌های جدیدی برای مقابله با آنها نیاز است. در اروپا، بازار بسیار کوچک شکر ارگانیک در حال حاضر توسط واردات شکر نیشکر تأمین می‌شود.

تغییرات اقلیمی بدون شک بر محصول چغندر قند تأثیر خواهد گذاشت. تغییر الگوهای بارش و افزایش دما ممکن است به معنای بروز کمبود شدید آب در برخی کشورهای کشت چغندر باشد (Pidgeon et al., 2001; Jones et al., 2003). جستجو برای منابع ژنتیکی تحمل خشکی در حال انجام است (Ober & Luterbacher, 2002; Ober et al., 2004) با نتایج اولیه امیدوارکننده. با این حال، در جایی که خشکی شدید است، کشت چغندر ممکن است در نهایت به دلایل اقتصادی کاملاً کنار گذاشته شود اگر هزینه آبیاری جبران نشود. برعکس، مناطق جدیدی ممکن است با بهبود اقلیم نامناسب فعلی‌شان برای کشت چغندر مناسب‌تر شوند. این می‌تواند منجر به افزایش بازده در عرض‌های جغرافیایی بالاتر شود. چغندر قند همچنین ممکن است به مناطق گرمسیری – که قبلاً حوزه نیشکر بود – گسترش یابد. در چنین مکان‌هایی چغندر چندین مزیت نسبت به نیشکر دارد: ۳۰–۷۰٪ آب کمتری نیاز دارد؛ فصل رشد کوتاه‌تری دارد که امکان کشت محصول نقدی بعدی را فراهم می‌کند؛ و می‌تواند در خاک‌های قلیایی یا شور تخریب‌شده رشد کند (Chatin et al., 2004). به همین منظور، اولین کارخانه فرآوری چغندر هند قرار است در سال ۲۰۰۴ افتتاح شود و کارهای توسعه بیشتری در حال حاضر در سودان، پاکستان و کنیا در حال انجام است (Chatin et al., 2004). گسترش آفات و بیماری‌های چغندر قند انتظار می‌رود در آینده به دلیل گرمایش جهانی تغییر کند؛ گونه‌هایی که قبلاً به عرض‌های پایین‌تر محدود بودند به عرض‌های بالاتر پیشروی خواهند کرد. شدت بیماری ممکن است افزایش یابد اگر زمستان‌ها به اندازه کافی سرد نباشند تا سطح inoculum و جمعیت آفات را به‌طور مؤثر کاهش دهند. در نهایت، اگر همان‌طور که پیش‌بینی شده زمستان‌ها در کشورهای شمال اروپا مرطوب‌تر و گرم‌تر شوند، کشت چغندر پاییزه با بازده بالاتر ممکن است امکان‌پذیر شود. این محصولات مشکلات آفت و بیماری خاص خود را به دلیل اثر «پل سبز» با رشد سالانه چغندر قند خواهند داشت. مقاومت به bolting نیز باید در محصولات پاییزه افزایش یابد تا از دویدن زودرس به دانه به دلیل vernalization در دوره زمستان جلوگیری شود.

شاید یکی از اساسی‌ترین تغییرات در افق این باشد که بخش بزرگی از چغندر ممکن است اصلاً برای شکر کشت نشود، بلکه برای تولید بیواتانول باشد. در این صورت، ممکن است بتوان اهداف سنتی اصلاح – محتوای ساکارز بالا و ناخالصی کم – را نادیده گرفت و فقط برای سطوح بالای قندهای قابل تخمیر انتخاب کرد (Doney & Theurer, 1984). علاوه بر این، تاج گیاهان چغندر – که در حال حاضر در تصفیه شکر برای مصرف غذایی استفاده نمی‌شود – می‌تواند برای افزایش سطح شکر برای تخمیر استفاده شود.

چندین محصول به‌عنوان منابع تجدیدپذیر ارزشمند جایگزین سوخت‌های فسیلی – چه به صورت بیودیزل یا بیواتانول – در نظر گرفته شده‌اند. در گروه محصولات تحت بررسی برای تولید سوخت مایع زیستی، چغندر قند به‌عنوان محصول با بالاترین بازده برجسته است و حدود ۵٫۶ تن/هکتار بیواتانول می‌دهد (Leroudier, 2002). علاوه بر فرآوری کل ریشه‌ها برای تخمیر، تفاله چغندر قند – باقی‌مانده تصفیه شکر – می‌تواند به‌عنوان بستر برای باکتری‌های recombinant اتانولوژنیک در تولید اتانول استفاده شود (Sutton & Doran Peterson, 2001). بیواتانول، که می‌تواند با بنزین در سطح ۵٪ بدون نیاز به تغییر موتور مخلوط شود، به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای طبق پروتکل کیوتو، افزایش امنیت سوخت و ایجاد اشتغال روستایی کمک می‌کند. صنایع نوپای بیواتانول چغندری در حال حاضر در اروپا و ایالات متحده آمریکا در حال توسعه هستند. بیواتانول همچنین می‌تواند با ایزوبوتن واکنش دهد و سوخت جایگزین اتیل ترشیاری بوتیل اتر (ETBE) تولید کند.

تصمیمات سیاسی همچنان بر صنعت شکر چغندری تأثیر خواهد گذاشت، همان‌طور که همیشه کرده‌اند. در مارس ۲۰۰۱، اتحادیه اروپا ابتکار «Everything But Arms» را اعلام کرد که دسترسی بدون عوارض به واردات همه محصولات – از جمله شکر – از ۴۹ کشور کمتر توسعه‌یافته جهان بدون محدودیت کمی را برنامه‌ریزی می‌کند. کاهش تدریجی عوارض شکر تا ژوئیه ۲۰۰۹ پیش‌بینی شده است. انتظار می‌رود ابتکار EBA باعث کاهش سطح چغندر قند اتحادیه اروپا شود. با این حال، محصول چغندر قند مزایای بسیار زیادی در مناطقی که کشت می‌شود دارد که بعید است کنار گذاشته شود. این یک break crop مؤثر است که مشکلات آفت و نیازهای کودی را برای محصولات غلات بعدی کاهش می‌دهد. نمونه نادری از محصول بهاره در مقیاس بزرگ است، به این معنا که کاه غلات پیش از آن می‌تواند در تمام زمستان بدون شخم باقی بماند و منبع غذایی ارزشمندی برای حیات وحش فراهم کند. سایبان باز آن پوشش ایده‌آلی برای پرندگان لانه‌ساز زمینی، از جمله گونه‌های در معرض خطر مانند سنگ‌چرخ (stone curlews) ایجاد می‌کند (DEFRA, 2002). چغندر قند «محصول سنگ‌بنای» است که سطوح بالایی از درآمد برای کشاورزان فراهم کرده و بدون شک به حفظ اقتصادهای روستایی در مناطقی که کشت می‌شود کمک کرده است.

جالب است که تصور کنیم پروفسور آخارد امروز اگر می‌توانست صنعت مدرن را که خود تا این حد در آغاز آن نقش داشت ببیند، چه فکری می‌کرد. آیا تصور می‌کرد که صنعتی جهانی بتواند با استفاده از محصولی که تنها ۲۰۰ سال پیش کاملاً برای جهان ناشناخته بود توسعه یابد؟