НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ І ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ПРОМИСЛОВИХ КОНОПЕЛЬ З УРАХУВАННЯМ ФІТОСАНІТАРНОЇ БЕЗПЕКИ

Коноплі посівні (Cannabis sativa L.) є особливо цінною технічною культурою, а коноплярство, як галузь землеробства, що займається вирощуванням даної культури, нараховує декілька тисячоліть. Здатність формувати цінне волокно в стеблах та олію в насінні визначили незамінність конопель на всіх історичних етапах розвитку суспільства, починаючи з давніх-давен і до сьогодення. Сучасний розвиток галузі коноплярства має низку особливостей: науковими установами досягнуто значних успіхів у селекції, зокрема створено сорти нового покоління різних напрямів використання та сортові технології їх вирощування;промислові коноплі вирощують здебільшого для одержання насіння, у технологіях збирання зроблено акцент на використанні сільськогосподарської техніки загального призначення, а переробці — на виробництві короткого волокна.

Традиційно коноплі — це волокниста культура універсального використання (для отримання стебел, волокна чи насіння), але останнім часом вона стає затребуваною як харчова й олійна,біоенергетична й лікарська рослина. Спостерігається спеціалізація у створенні й впровадженні сортів за напрямами господарського використання, що сприяє створенню сировинної бази для ефективної організації різновекторних виробництв, зокрема, біоенергетичних і текстильних виробів, продуктів збалансованого харчування, гігієнічних та косметичних засобів, ліків тощо. 

Коноплі — культура безвідходного виробництва, бо виключно усі частини рослин придатні для переробки і виготовлення широкого асортименту продукції.

У результаті вирощування даної культури отримують відновлювальну екологічно-безпечну біопродукцію. Саме в умовах раціонального природокористування культивування промислових конопель потенційно сприятиме розвитку сільських територій на засадах екологічності, енергонезалежності й енергоефективності. Актуальність, соціальна та економічна значимість створення і впровадження у сільськогосподарське виробництво конкурентоздатних сортів конопель також визначається задекларованими цілями сталого розвитку України, зокрема в частині досягнення продовольчої безпеки, поліпшення харчування і сприяння розвитку сільського господарства та інновацій, забезпечення здорового способу життя, доступу до недорогих, надійних, стійких і сучасних джерел енергії, забезпечення екологічної стійкості населених пунктів, забезпечення переходу до раціональних моделей споживання і виробництва, вжиття невідкладних заходів щодо боротьби зі зміною клімату та її наслідками, захисту та відновлення екосистем і сприяння їх раціональному використанню, припинення і повернення назад процесу деградації земель тощо.

Коноплі — культура безвідходного виробництва, бо виключно усі частини рослин придатні для переробки і виготовлення широкого асортименту продукції

У зв’язку з глобальною енергетичною кризою, потребою у збереженні частки лісів у структурі екологічно стабільних територій і оптимізації відношення екологічно нестабільних земель до площ стабільних сільськогосподарських угідь перспективним став напрям використання біомаси конопель як енергетичної сировини, оскільки за теплотворною здатністю стебла конопель дещо поступаються кам’яному вугіллю, але перевищують аналогічний показник для м’яких порід дерев і торфу. Використання стебел конопель на енергетичні цілі є перспективним напрямом ще й тому, що існує можливість використовувати на паливо як усе стебло, так і його окремі складові, наприклад, кострицю, яка утворюється в процесі переробки, чи рослинні рештки, що залишаються після збирання насіннєвих посівів. Коноплі здатні накопичувати загальну біомасу до 20 т і більше, яка може бути використаною для виробництва енергії у таких напрямах: спалювання для обігрівання приміщень чи вироблення електричної енергії; виробництво з біомаси синтетичного газу; отримання з олії конопель дизельного пального; виробництво гідролізного(ферментного) спирту з целюлози; отримання біогазу (під час анаеробних процесів) та збагаченого нітрогеном органічного добрива. Коноплі є конкурентоздатними, порівняно з іншими біоенергетичними культурами, наприклад кукурудзою і цукровими буряками, саме при виробництві біогазу і багаторічними рослинами при виробництві твердого біопалива, оскільки дають високі урожаї біомаси і добрий питомий вихід метану з потенціалом збільшення за умови попередньої обробки.

У конопель відсутня несумісність з іншими сільськогосподарськими культурами, майже немає спільних шкідників та хвороб, тому вони можуть входити до будь-яких сівозмін і значно урізноманітнювати їх. Крім того, вони є добрим попередником для багатьох культур в ланках сівозмін, оскільки поліпшують структуру ґрунту, не знижують вміст гумусу, сприяють зменшенню хімічного навантаження на довкілля, тому що в наступній ланці сівозміни часто відпадає потреба у застосуванні засобів захисту від бур’янів, шкідників чи хвороб. Коноплі мають ґрунтозахисну здатність, яка знаходиться приблизно на одному рівні зі стернею озимих культур, ячменем, просом і вівсом, поступаючись лише багаторічним травам і озимим зерновим, тобто включення конопель у сівозміни досить позитивно сприяє охороні ґрунтів і від водної ерозії.

Активно досліджуються фітомеліоративні властивості рослин конопель — їх здатність до накопичення важких металів.

У конопель відсутня несумісність з іншими сільськогосподарськими культурами, майже немає спільних шкідників та хвороб, тому вони можуть входити до будь-яких сівозмін і значно урізноманітнювати їх

Саме коноплі є одним з небагатьох видів рослин, що здатні рекультивувати забруднені та виведені з обороту землі і таким чином поліпшувати екологічний стан довкілля, зокрема установлено, що саме коноплі досить толерантні до токсичності Cd і придатні для вирощування на Cd-забрудненому ґрунті, чи іншими важкими металами (As, Pb, Ni, Hg). Також обґрунтовано доцільність вирощування конопель на радіоактивно забруднених ґрунтах як один з методів відновлення цих територій і з точки зору можливостей їх раціонального сільськогосподарського використання.

Невпинно підвищується інтерес до переорієнтації промислових конопель як культури медичного напряму використання, оскільки непсихотропні канабіноїди мають низку лікувальних властивостей проти тяжких хвороб чи подолання їх симптомів.

Сорти такого типу повинні мати високий уміст канабідіолу, канабігеролу, канабіхромену чи інших непсихотропних канабіноїдів,і одночасно не містити (чи містити не вище 0,2 %) тетрагідроканабінолу.

Відповідно з цим у вітчизняній науці уточнюються методи і напрями селекції. Актуальними залишаються як традиційні методи селекції, так і нові способи, які повинні забезпечити подолання негативного впливу абіо- й біотичних стресів та створення на цій основі стабільних і пластичних сортів. Так, у світовій селекційній практиці сформувались наступні мета й основні завдання сучасної селекції конопель: підвищення урожайності волокна і його якості, стебел, насіння, контроль за ознаками однодомності і вмістом канабіноїдних сполук, стабілізація тривалості вегетаційного періоду і створення стійкого до шкідників і хвороб вихідного матеріалу. При цьому основними класичними методами селекції цієї культури є масовий та індивідуальний добір, кросбридинг, інбридинг і гібридизація, штучно індукований мутагенез. Додатково розробляються біотехнологічні методи селекції і молекулярні технології, зокрема використання генетичних маркерів для маркування селекційних ознак і добору,однак розробка останніх ще розвивається і знаходиться на початкових етапах впровадження. Зважаючи на окреслені напрями селекційно-генетичних інновацій та виділені напрями селекції, перед вченими постає важливе завдання розширення сортової різноманітності культури конопель, оптимізуючи та прискорюючи при цьому селекційний процес. З цією метою в останнє десятиріччя в Інституті луб’яних культур НААН розроблено методологію використання самозапилених ліній та гібридизації в селекції однодомних конопель, створено низку сортів — Лірина, Глесія, Афіна, Глухівські 51, Деметра та ін.

В останнє десятиріччя в Інституті луб’яних культур НААН розроблено методологію використання самозапилених ліній та гібридизації в селекції однодомних конопель, створено низку сортів — Лірина, Глесія, Афіна, Глухівські 51, Деметра та ін.

Ґрунтово-кліматичні умови України сприятливі для вирощування конопель посівних, але однією із причин, що лімітує одержання сталих урожаїв культури, є її пошкодження фітофагами, особливо на перших етапах органогенезу. Домінуючим шкідником у травостої агробіоценозу конопель посівних є спеціалізований фітофаг — конопляна блішка (Psylliodes attenuata Koch.),частка якої складає більше 50 % загальної чисельності комах.

Селекціонери зосереджують увагу на створенні генотипів з наступними характеристиками: ранньостиглість та інтенсивний стартовий ріст (чим швидше рослина проростає і досягає фази стійкості до шкідників, тим менше шкоди завдає блішка), толерантність до пошкоджень листя на початкових фазах онтогенезу(деякі сорти здатні швидко відновлювати вегетативну масу навіть після часткового пошкодження листової пластини), значна опушеність листків завдяки збільшенню кількості цистолітових волосків (утруднює роботу харчового апарату комах) та ін.

На сучасному етапі неможливо працювати з цією культурою без впровадження нових сортів та агроприйомів, спрямованих на підвищення врожаю та його якісних показників, тому розроблення системи технології вирощування та захисту конопель посівних від шкідливих організмів є досить актуальною. Доцільно застосовувати ранню сівбу (сівба у ранні строки дозволяє уникнути піку масового виходу блішки з місць зимівлі, ранні сходи формуються до початку активного живлення шкідника), густі посіви знижують привабливість для блішки та зменшують площу, придатну для відкладання яєць, обробка міжрядь або підгортання може порушити місця перебування шкідника, позакореневі підживлення сприяють інтенсивному росту конопель, дотримання науково обґрунтованих сівозмін (не варто сіяти після культур, на яких теж зустрічається блішка) тощо.

Потепління клімату сприяє швидшому розвитку окремих стадій конопляної блішки. Так, період розвитку популяції фітофага з моменту виходу з місць зимівлі до появи молодих жуків скоротився приблизно на декаду. Також відбувається зміна домінант у структурі ентомокомплексу конопляного поля. Так, нарощується щільність популяції конопляної блішки, зростає роль конопляної плодожерки, яка розширює свою зону шкідливості на північ. Мінімізація обробітку ґрунту та спрощення технології вирощування конопель посівних сприяють підвищенню щільності популяцій ґрунтових шкідників.

Ґрунтово-кліматичні умови України сприятливі для вирощування конопель посівних, але однією із причин, що лімітує одержання сталих урожаїв культури, є її пошкодження фітофагами,особливо на перших етапах органогенезу

На пошкодженість рослин конопель посівних домінуючими шкідниками впливали погодні умови року та сортові особливості, але найбільш екологічно орієнтованим хімічним захистом культури від шкідників є передпосівна обробка насіння інсектицидами порівняно з обприскуванням посівів, яка забезпечує високу ефективність проти домінуючих фітофагів і при цьому повністю зберігає корисну ентомофауну на поверхні ґрунту.
Щоб знизити негативний вплив шкідників на конопляний агроценоз, доцільно поєднувати агротехнічні, біологічні чи хімічні та селекційні заходи в єдину систему інтегрованого захисту.

В. Кабанець, доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент НААН, Інститут луб’яних культур НААН