甘蔗种植
自从2,500年前,亚历山大大帝在印度发现甘蔗-"无需蜜蜂也能产蜜的芦苇杆"以来，糖类作为一种食品与饮料的成分，一直备受人们赞誉。
在美国，目前的糖分平均消耗量已经两倍于世界卫生组织的推荐量——糖分摄取量应少于人体每日所需能量的10%。 不过，甘蔗在102个国家都有种植，并占据其这些国家总耕地的25%，其种植和加工为数千万人提供了生计，并且甘蔗出口已成为了许多国家的经济支柱。
蔗糖产量的大约70%都来自于甘蔗，其余部分产自于糖用甜菜。 它们分别生长在热带至亚热带地区与温带地区。
甘蔗带来了严重的环境问题。 一方面，甘蔗是所产能量最高且碳足迹最低的生物燃料定义 来源于生物质的燃料。 权威性在线参考资料与资源 http://www.biofuelstp.eu/ 欧洲生质燃料技术平台（European Biofuels Technology Platform）由欧洲委员会提供支持，其宗旨包括：帮助开发具有成本竞争力的世界一流生质燃料技术；促进欧洲生质燃料产业的建立；以及确认实现以上目标所需的研究。原料。 自从上个世纪七十年代的石油危机以来，巴西就开始大规模使用甘蔗来生产乙醇。现在，这种55%的甘蔗都用于这一用途。 另一方面，世界自然基金会认为，甘蔗生产造成的重大环境问题包括：流出物污染、因栽种而造成的栖息地丧失，以及各种农艺方法造成的后果，尤其是：
- 土壤侵蚀定义 固体物质（土壤、泥浆、岩石及其他颗粒）的移位，其原因通常是向下或顺坡运动造成的流动介质（像风、水或冰）。 权威性在线参考资料与资源 http://soilerosion.net/ 该土壤侵蚀网站（Soil Erosion Site）汇集了有关土壤侵蚀的可靠信息，其来源包括多种学科和资源。它旨在为那些希望更多了解土壤流失和土壤保护的人们提供可靠网络资源。
- 农用化学品溢出定义 一种源于上坡，并超出了土壤吸收能力的多余液体（如雨水）的集水现象。这些多余液体然后流经表面，进入附近的地表水（像池塘、湖泊、河流）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.sowap.org/index.htm SOWAP土壤与水源保护 （SOWAP土壤与水源保护）是企业、非政府组织、高校和农民共同支持的联合行动，旨在依据保护性耕作理念，检验各种特定领域的土壤管理方法。它对经济和环境方面进行了研究，其中包括土壤侵蚀与径流相关影响。、浸析造成水污染
- 杂草、害虫和疾病产生耐药性定义 某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。
百草枯是一种非选择性除草剂定义 一种用于清除所有杂草的化学产品（一年生或多年生草和阔叶杂草）。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weeds.iastate.edu/ 有关除草剂及杂草的宝贵现代信息资源，由爱荷华州立大学（Iowa State University）提供。，结合其他方案用于除草可以帮助减轻以上威胁。
百草枯是甘蔗种植者的重要工具
百草枯能抑制光合作用，快速破坏所有绿色组织。 即使喷洒后15-30分钟内下雨，其除草效果也不受影响， 因而对于发展免耕定义 它也称作“保护性耕作”或“免耕作”，它是每年种植作物的一种方式，它通过免除拖拉机拉动工具进行的土壤耕耘进而避免对土壤的破坏。 权威性在线参考资料与资源 http://www.no-till.com/ 免耕耕作方式的在线信息门户网站。等不依赖翻耕的土地耕作体系，百草枯具有必不可少的作用。 土壤越少翻动，就越能避免发生侵蚀。
百草枯接触土壤便立即失去活性， 它不会流失定义 水溶性物质向下经过土壤进入地下水的自然过程。 权威性在线参考资料与资源 http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_e.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=16 加拿大农业部（Agriculture and Agri-Food Canada）网站一篇名为《我们的土壤健康》（The health of our soils）帖子中的章节。、浸析、残留或被农作物根部吸收，因此其使用不受限制。 与其它会造成药物“残留”的除草剂不同，百草枯可以在农作物播种前喷洒在未燃尽的杂草上，而不用担心会对农作物造成伤害。 百草枯与草甘膦等内吸性除草剂不同，它可在甘蔗的四叶期进行施用，而不会造成持久性损害。 在某些情况下，对作物进行临时焚烧更为有利，这可刺激侧枝生长（分蘖）。 在此之后，可在收获前1-14天用飞机喷洒百草枯对其进行催枯。
草甘膦的密集使用导致了新的杂草问题，未得到良好控制的杂草品种出现“变异”，成为更具优势且更难控制的草种。 部分杂草品种得到进化并产生草甘膦耐药性。 百草枯拥有不同的作用模式，因此若与杂草综合治理体系结合，将有助于避免杂草变异定义 一种在 DNA 或 RNA 方面的永久性改变或结构变化，它通过种子影响突变杂草及其他所有后代。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/paper/Mechanism%20of%20Herbicide%20resistance.PDF 除草剂耐药性杂草国际调查网站发表的一篇论文，本文对杂草耐药性及产生方式进行了阐释。及产生耐药性的问题。
什么是甘蔗？
甘蔗是一种草本植物，拥有富含纤维质的茎干，可以生长至6米高。 甘蔗作为一种经济类作物，是甘蔗属种间复合杂交品种。 最为人熟知的品种是白甘蔗。
甘蔗植株在其茎干内储存有蔗糖，以在开花之后供结种之需。 因此，为了让甘蔗作物实现高产，避免其开花非常重要。 收获时的甘蔗糖分含量大约为10%，具体因种类、季节和地点而异。
提取结晶蔗糖需要对新鲜收获的甘蔗进行加工以生产出原糖，然后对其进行提纯得到含糖量99%的精炼白糖。
在糖厂，人们对甘蔗进行清洗、砍断与切碎，多次加水混合并在滚压机中碾碎。 得到的汁液（即蔗汁）含有多达15％的蔗糖，剩下的纤维固体（即甘蔗渣）非常有用，它可以作为能量来源、动物饲料或用于造纸。 然后加入石灰对蔗汁的pH值进行调节。 这可防止蔗糖分解成葡萄糖和果糖，还可使部分杂质沉淀， 在对固体悬浮物进行处理之后，便可以将蔗汁进行蒸发，得到糖浆。 然后在真空条件下对糖浆进行浓缩，糖分就从液态糖浆中沉析到糖分晶体之上。
然后通过洗去晶体外层的污染物对原糖进行精炼。 并对剩余的糖分进行溶解，以得到70%的蔗糖糖浆。 滤去杂质并进行进一步浓缩和结晶，最终得到精炼白糖。 然后在离心机中，再次将糖分晶体从糖浆中分离出来。 其他的糖分则制成红糖。 从经济角度而言，即便到了无法再提取糖分的程度时，最终的糖浆中仍含有20-30％的蔗糖，以及15-25％的葡萄糖和果糖。 而砂糖的提取过程则是：在数天内持续吹入冷空气来进行调节，然后在高温的回转式干燥机中对糖分进行干燥处理，最终得到砂糖。
甘蔗种植在哪里？
全世界甘蔗种植面积大约为2000万公顷（图1）。 作为一种热带作物，甘蔗主要种植于拉丁美洲、印度以及远东地区。 许多非洲国家则进行小面积种植。 巴西、印度、中国、泰国和巴基斯坦的种植面积均超过了一百万公顷。 在过去十年中，巴西的种植面积增加了40%。
印度、巴基斯坦和美国等地区的种植面积相对稳定。但古巴种植甘蔗的面积近年来却急剧减少，2007年的数据与1997年相比下降了66％。
这是因为在苏联解体后，古巴甘蔗产业失去了其最稳定的市场。 蔗糖是许多加勒比岛国的主要出口商品，但据预计，随着欧盟现有首选供应商体系的消失，这一情况将不复存在。
过去十年中，世界甘蔗产量增加了25％，达到15亿余吨。 这要归因于13%的收获面积增长和9%的产量提高。 在巴西、中国和哥伦比亚等主要生产国，甘蔗产量一直呈现增长趋势。 部分收获数据如表1所示。
表1. 2008年主产国（按收获面积）的甘蔗产量（联合国粮农组织预测数据）。
| 定义 用于生产生质燃料的作物。目前，像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西，从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油，大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物，以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带（如：边际用地、盐碱地、荒地等），以避免和粮食生产形成不必要竞争。 权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目，旨在确认植物科学研究的继续投资领域，以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。 | 收获面积 （百万公顷） |
年产量 （百万吨） |
平均产量 （吨/公顷） |
|---|---|---|---|
| 巴西 | 8.14 定义 为减少水土侵蚀，种植后使用作物残留覆盖 30%或更多土壤表面的任何耕作和种植方式。 权威性在线参考资料与资源 http://www2.ctic.purdue.edu/Core4/CT/Definitions.html Core4Conservation 是位于普度大学（Purdue University）的 保护性耕作信息中心（Conservation Tillage Information Centre）的组成部分。 | 648 | 79.7 |
| 印度 | 5.06 | 348 | 68.9 |
| 中国 | 1.71 | 124 | 73.1 |
| 巴基斯坦 | 1.24 | 64 | 51.5 |
| 泰国 | 1.05 | 73 | 69.7 |
| 墨西哥 | 0.67 | 51 | 76.4 |
| 哥伦比亚 | 0.38 | 39 | 100.4 |
| 澳大利亚 | 0.39 | 34 | 87.1 |
| 南非 | 0.43 | 21 | 48.2 |
| 古巴 | 0.38 | 16 | 41.3 |
甘蔗如何种植？
甘蔗的蔗苗来源于被砍切或分切成1米长的蔗茎。人们将其种植在犁沟中， 在茎段上便会生长出芽苗。 在巴西，重新栽种前可收获五或六次。 “植株甘蔗”是一种在种植约一年后收获的新作物（在九月至11月的雨季之初进行收获），也可以在种植18个月后收获（在七月至八月的旱季收获），后者较为常见。 在砍切后，从已收获植株的残株上长出的芽苗会发育出根苗。 根苗长成的作物可在每年旱季收获。 仔细施用氮肥对于获得高产非常关键。 施用过多会造成叶片生长过旺，阻碍糖分存储。 在自然情况下，甘蔗在相对寒冷的干旱时期成熟。 此外，可通过控制氮肥和灌溉，并施用抗倒酯、嘧磺隆和草甘膦等化学催熟剂进行催熟。
半数的甘蔗都是采用人工收获的方式。 可在收割之前对蔗田进行焚烧，以烧尽带有锋利边缘的叶片、赶走蛇类、防止杂草种子落到土壤中， 只留下未受到损害的蔗秆和根部。 人们对于甘蔗焚烧持争议态度，因为这会对土壤和野生动物带来不利影响，还可能会引发难以控制的火灾。因此一些国家禁止进行甘蔗焚烧。
除了焚烧之外，可使用收割机将叶片除去并弃置在田地中。 覆盖的秸秆可以减轻雨水的冲刷，有助于防止土壤侵蚀。 甘蔗通常栽种在斜坡土壤或易受影响的土壤中。 热带暴雨会造成大量的土壤发生侵蚀。 表层土壤的流失会降低其肥沃度和生产能力，在挖掘有沟渠的地方，被侵蚀的土壤会堵塞水道，从而令耕作变得困难重重。 由此引发的除草剂和养分的离析也可能会降低生物多样性定义 以其独特形式、层级和组合而存在的不同生物类型。其中包括生态系统多样性、物种多样性以及基因多样性（IUCN, UNEP 和 WWF, 1991）。 权威性在线参考资料与资源 http://earthtrends.wri.org/ 地球趋势（EarthTrends）是一个由世界资源协会（World Resources Institute）维护的综合在线数据库，主要提供环保、社会及经济趋势的相关数据。通过数据库可了解生物多样性指标的统计信息。，并导致湖泊和河流的富营养化。
减少土壤耕作也有利于减轻侵蚀问题。 如采用除翻耕之外的方式为新作物整备田地，可在土地休耕时使用百草枯这样的非选择性除草剂，来除去杂草或豆类覆盖作物定义 覆盖作物，或称肥田作物，是指主要种植目的不是为了收获粮食而是为了土壤侵蚀控制、杂草控制和改善土质的植物。这些植物通常在下季粮食作物种植前被犁耕或耕种，这样这些“覆盖作物”可被用来进行土壤改良，成为“绿色肥料作物”。 权威性在线参考资料与资源 http://attra.ncat.org/attra-pub/covercrop.html 美国农业部农村适用技术中心（ATTRA）是美国国家适用技术中心（US National Centre for Appropriate Technology）下属的可持续农业信息中心（Sustainable Agriculture Information Centre）。。 与草甘膦等内吸性除草剂相比，百草枯具有明显的优势。它快速杀灭新芽，留下完整的草根以改善土壤结构，从而起到固定土壤、防止侵蚀的作用。 随后可将甘蔗茎段种植在单行犁沟或狭条已耕土壤中。
保护甘蔗作物
杂草和综合杂草治理
杂草通过与甘蔗争夺光、水分和养分，滋生害虫和疾病、妨碍栽种，并限制根苗数目，从而降低甘蔗产量。 除草是甘蔗种植中成本最高的环节之一。 黍属（Panicum maximum）、 臂形草属（Brachiaria planteginea）、高粱属（Sorghum halepense）以及狗牙根属（Cynodon dactylon）等多年生草本植物分布广泛，会造成严重的杂草问题。
甘蔗种植中广泛使用残留性除草剂，这类除草剂在土壤中保持活性，可防止杂草种子发芽。 尽管这类除草剂具有长期除草的功效，但它们需在土壤中移动才可起效，因而具有渗漏的风险。 许多除草剂对于甘蔗不全具有选择性，因而会对其造成损害。 百草枯在土壤中保持稳定，不会移向植物根部损害作物。
在机械收割的根苗作物中，将弃置的绿叶作为秸秆使用有助于除草。 秸秆可抑制杂草生长，可在收获后抑制杂草新芽的萌发。
百草枯在综合杂草治理中发挥着重要的作用。 虽然草甘膦对于多年生杂草定义 一种年复一年生长不息的杂草。一些杂草冬季枯萎，但是其根部依然存活，春季重新萌发；一些杂草不出现枯萎，并在下一生长期，其大小和高度继续扩大。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。具有很好的除草效果，但大量使用可刺激更具危害的阔叶杂草定义 该类杂草为“阔叶”，与禾本类杂草的“窄叶”相对。也被称为拥有两个子叶的双子叶植物，而作为“单子叶植物”的杂草则只有一个子叶。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均有列述。的生长（如牵牛花、番薯属植物)，甚至出现杂草耐药性。 而百草枯能控制各种一年生杂草定义 在一个生长季或年内结束其生命周期的杂草。在一年结束之前，从种子发芽到开花结种的整个过程都可完成。 权威性在线参考资料与资源 http://iws.ucdavis.edu/ 国际杂草学会（International Weed Science Society）是全球区域性组织的代表性机构。这些区域性组织的详尽信息均在此列述。，因此可代替草甘膦进行高效且可持续的除草，同时降低耐药性风险。
百草枯的另一大好处在于其没有内吸性。 草甘膦从叶片移动到整株作物，较易对甘蔗造成严重的损害。 而百草枯却可以在甘蔗行间进行施用，即便少量喷洒到作物叶片上，也不会产生损害。
害虫
甘蔗的常见害虫有象鼻虫、蛀虫、蚜虫和金针虫等。 蛀茎虫的破坏性最为严重。 蛀茎虫是侵入茎干的蛾类幼虫，它们会造成茎干变弱，影响糖分积累。 在美国，现在人们采用寄生蜂（Cotesia flavipes）实现了对甘蔗蛀虫（Diatrea saccharalis）的控制。 一个尝试生物防治失败的著名例子便是1995年，人们将甘蔗蟾蜍（Bufo marinus）从夏威夷引入澳大利亚昆士兰州，试图控制甘蔗甲虫（white grubs）的幼虫。 但现在甘蔗蟾蜍却成为了一种极具破坏性的害虫。 它们头部的腺体可以分泌出毒液。 甘蔗蟾蜍捕食蜜蜂等本地动物，并将疾病传播给本地的蛙类和鱼类。 甘蔗的威胁不仅来自于害虫， 老鼠也是一大问题。而在夏威夷，人们却不得不对野猪进行防范。
疾病
赤腐病（Colletotrichum falcatum）是作物茎段在低温时出现的一种真菌疾病。 而凤梨病（Thielaviopsis parodoxa）则会让茎段中部发黑，散发有如熟透凤梨的味道。 锈病（Puccinia melanocephola）的症状是叶片两面出现黄色至褐色的椭圆形斑点。 其将减少高达20%的产量，因此对其进行防治非常重要。 至于甘蔗黑穗病（Ustilago scitaminea），则会造成病蔗梢头出现一条向下内卷的黑色鞭状物，此病在东南亚和南亚地区最为严重。 细菌性疾病包括甘蔗流胶病Xanthomonas vasculorum，症状为：病株叶尖形成窄的黄色条斑，切开茎杆可见黄色菌脓流出；以及甘蔗白条病Xanthomonas albilineans, 症状为：病株叶片出现黄色条斑，植株过度分蘖。 而花叶病则是一种由蚜虫传播，造成发育迟缓的病毒性疾病。