Спецвозможности
Технологии

Подсолнечник: как добиться высокой масличности?

07.05.2021
2941
Подсолнечник: как добиться высокой масличности? фото, иллюстрация
Требования Национального стандарта Украины к продовольственному подсолнечнику устанавливают нижнюю границу нормы массовой доли масла в семенах, предназначенных для производства растительного масла (в пересчете на сухое вещество). В частности, в семенах первого класса - не менее 50%, второго - не менее 45%, третьего - не менее 40%.
 
Селекционно-семеноводческие фирмы гарантируют уровень признака «содержание масла» в семенах современных гибридов не ниже 47%, верхний же предел достигает 53%. Итак, в идеале половинка каждого подсолнечного семени - это капля масла. Фактический уровень содержания масла в семенах подсолнечника по регионам его производства подсчитать сложно, и этого показателя нет в сводных таблицах Государственной службы статистики Украины. По данным крупных маслоперерабатывающих предприятий, среднее содержание масла в семенах подсолнечника, который перерабатывают в Украине, в последние годы составляет 45%. То есть, реальное содержание масла часто бывает меньше ожидаемого. И тому есть причины, и не одна.

 

Достижения селекционеров

Селекция на высокое содержание масла в семенах подсолнечника - одно из важнейших селекционных направлений развития культуры. Превращение подсолнечника из декоративного растения в источник высококачественного масла произошло не мгновенно. С момента завоза «цветка солнца» в Европу в начале XVI в. (содержание масла в семенах в то время неизвестно, возможно, на уровне 20%) к выведению в 30-е годы ХХ в. выдающимися селекционерами В.С. Пустовойтом и Л. Ждановым сортов с содержанием масла более 45% прошло почти 400 лет.

На то время многие исследователи считали, что направленная селекция высокопродуктивных сортов подсолнечника на повышение содержания масла неперспективна, что культурный подсолнечник уже исчерпал свои наследственные масличные возможности. Однако когда было доказано достижимость 45-46% масла в элитных семенах, вопрос о перспективности был закрыт. Затем, в 60-е годы, уровень масла в лучших селекционных сортах достиг 51-52%, и встал другой вопрос: какой же верхний предел этого содержания? Зафиксированный уровень содержания масла 59-60% существенно повысил интерес к подсолнечнику как к масличной культуре.

В дальнейшем содержание масла в семенах не увеличивалось, хотя сбор масла с единицы площади постоянно повышается. Количество масла в семенах многих современных гибридов удерживает стандартный уровень даже в экстремальных для формирования признака погодных условиях.
 
Селекционное увеличение содержания масла в семенах на две трети определено снижением процента шелухи, а на одну треть - ростом процента содержания масла в ядре. Чрезмерное снижение процента шелухи нежелательно, так как для семянки - это барьер для кислорода, который предотвращает прогоркание ядра при хранении семян. Кроме того, тонкая шелуха может быть лишена защитного фитомеланинового (бронированного) слоя - барьера для гусениц подсолнечниковой огневки. Поэтому селекционные работы в этом направлении остановились на уровне содержания шелухи 21–23%.

 

Погода вносит коррективы

По данным ученых-растениеводов, биологические особенности генотипа подсолнечника и условия его выращивания влияют на содержание масла примерно равнозначно. Итак, половину реально возможного роста содержания масла над условным «средним уровнем» обеспечит удачный выбор гибрида, а именно потенциал, заложенный в него селекционером, а половину - благоприятная температура, достаточное количество осадков, грамотное внесение удобрений, оптимальная густота посева.

Для понимания, каким образом влияет окружающая среда на уровень проявления признака, не лишним будет вникнуть в динамику процесса накопления масла в семенах подсолнечника, который начинается сразу после их завязывания. Ход этого процесса длится в среднем 40 суток (плюс-минус несколько суток в зависимости от генотипа и условий среды), при максимальной скорости завязывания происходит в течение первых 25-30 суток. После оплодотворения в семядолях, которые формируются в будущей семянке, путем деления образуются клетки, в которых как раз и накапливается масло. Рост тканей, накапливающих масло, заканчивается через 14-16 суток после начала цветения. Образование масличных клеток - процесс очень чувствительный к стрессовым условиям. Итак, погодные условия этого периода (температурный режим, осадки) существенно влияют на содержание масла.

Дальнейшие процессы, происходящие в семянке, связанные с интенсивным синтезом масла в масличных клетках, ход которого обеспечивает фотосинтезирующая деятельность листовой поверхности подсолнечного растения. Синтез масла продолжается до достижения растением состояния физиологической зрелости и прекращения накопления запасных веществ. По сравнению с эмбриональными процессами биосинтез масла менее чувствителен к негативному воздействию факторов окружающей среды, хотя и заметно реагирует на нарушение водного баланса и температурного режима растения.

Состояние листьев растения в это время может изначально повлиять на уровень содержания масла в случае, когда листовая поверхность поражена болезнями или вредителями, уничтожена в результате погодных аномалий, в частности градом, засухой, жарой. Однако это не означает, что растения с чрезмерно развитой листовой поверхностью синтезируют большее количество масла. Подсолнечник - растение очень пластичное и хорошо приспособленное к условиям выращивания, и возможности даже средней по площади листовой поверхности существенно превышают минимум, необходимый для синтеза масла. То есть, потенциальные возможности листьев намного превышают потребности семян, в которых как раз и происходит процесс переработки продуктов ассимиляции в масло.

В течение цветения и налива семян растениям подсолнечника для образования максимального количества масла необходимы условия оптимальной влагообеспеченности, солнечная сухая погода - при чрезмерных осадках в этот период содержание масла снижается. Так, в течение фазы налива семян максимальное содержание масла обеспечивает температура воздуха 23-24°С (в среднем за период). Каждый градус, на который в отдельные годы уменьшается средняя за период налива семян температура воздуха (по сравнению с оптимальным значением), приводит к уменьшению содержания масла примерно на 1–1,5%.

В условиях северной части умеренно засушливой зоны Украины погодные условия вегетационного периода подсолнечника благоприятны для формирования как высокой урожайности, так и высокого содержания масла. На основе опытов Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН были установлены положительные корреляционные связи между содержанием масла и показателями температурного режима. Так, при средней максимальной суточной температуре воздуха 28-33°С в течение цветения гибридов подсолнечника (вторая декада июля) содержание масла приобретало максимальные значения (50% и выше).

Но рост температуры периода налива семян обеспечивает положительную корреляцию до определенного температурного уровня, при превышении которого начинается существенное снижение содержания масла. В многолетнем опыте Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН сравнивали содержание масла в семенах гибридов трех групп спелости (ранняя, среднеранняя, скороспелая) в зависимости от температуры воздуха месяцев вегетации подсолнечника. В годы, когда средняя максимальная суточная температура первой декады августа равна 24-30°С, содержание масла высокое, на уровне 48-49% (в среднем по гибридам) (рис. 1). В случае повышения температурного показателя до 34-38°С (что в зоне проведения исследований - северной части умеренно засушливой зоны Украины в ее нынешних границах - наблюдается все чаще) отмечают уменьшение содержания масла до уровня 45-46%. В таких условиях позднеспелые гибриды имеют больший уровень содержания масла по сравнению с ранними гибридами, и медленнее снижают его по мере повышения температуры.

Гибриды разных групп спелости имеют характерные отличия по реакции на температурный режим и в другие периоды их вегетации, что делает возможным использование продолжительности вегетационного периода как механизма предотвращения негативного воздействия температур воздуха на содержание масла. Так, гибриды среднеранней группы спелости обеспечивают получение более высокомасличного сырья (по сравнению с ранними и скороспелыми гибридами) при повышенных температурах в течение третьей декады июля. Так, при повышении средней максимальной суточной температуры с 23-27°С до 28-33°С среднеранние гибриды сохраняют высокое содержание масла (на уровне 49%) на фоне снижения его в семенах ранних и скороспелых гибридов на 2%.

 

Советы агрономам

Из агротехнических мероприятий на содержание масла больше всего влияют те, что регулируют азотное питание подсолнечного растения. Ведь семянка состоит из жировых и белковых веществ. Содержание масла уменьшается под влиянием условий выращивания, которые обеспечивают растение азотом - строительным материалом белка: увеличение площади питания, внесение азотных удобрений. Дозы внесения азотных удобрений, густота посева должны быть под контролем, если агроном желает получить высокомасличное сырье.

Известно, что недостаток азота в период формирования корзинки негативно влияет на общий урожай семян подсолнечника. А вот недостаток азота на начальных этапах развития растения и в период цветения растений и налива семян уже никаких негативных последствий для величины урожая не приносит. Подкормка азотом до цветения повысит урожайность подсолнечника, а после цветения - резко уменьшит содержание масла. Итак, усиленное азотное питание в течение вегетационного периода, а именно «образование корзинки - цветение», и умеренное - после цветения обеспечит и высокий урожай, и выведет содержание масла на эффективный уровень. Дозы внесения удобрений, а также способы внесения определяются погодно-климатическими условиями зоны, плодородием почв, имеющейся в хозяйстве техникой.

Существенным загущением посева (до 60-65 тыс. раст./га) можно повысить содержание масла на 1,5-2,5%, но здесь следует учесть такой нюанс: для каждого гибрида есть рекомендуемая густота посева, которую следует превышать. В результате загущения посева общий сбор масла не повышается, а в отдельных случаях может уменьшиться из-за негативного влияния загущения на урожайность. Рекомендованная для большинства современных гибридов густота посева для умеренно увлажненных условиях (50-55 тыс. раст./га) обеспечивает оптимальный уровень содержания масла. В целом влияние густоты растений в посеве на содержание масла в семенах гораздо меньше, чем влияние генотипа, погодных условий или других факторов среды. Например, по сравнению с долей влияния погодных условий вегетационного периода доля влияния густоты посева на уровень содержания масла в десять раз меньше.

 

Содержание масла и его сбор с гектара

Интегральный показатель хозяйственной ценности гибрида подсолнечника - сбор масла с единицы площади. Часто высокоурожайный гибрид оказывается низкомасличным и демонстрирует невысокий сбор масла с гектара. Или наоборот - гибрид низкоурожайный, но содержание масла в семенах высокое. Современная селекция стремится к удачному сочетанию в гибриде всех ценных хозяйственных признаков. Повышение урожайности оптыных гибридов более 4 т/га возможно при достижении уровня содержания масла выше 52% (рис. 2), дает резерв получить с 1 га товарного посева 1,9 т масла.

 

Не всякий подсолнечник — масличный

К подсолнечнику, предназначенному для кондитерского использования в Национальном стандарте Украины указаны ограничительные требования: не более 42% масла. Почему? Ответ неоднозначен. С одной стороны, из-за пищевой ценности кондитерского подсолнечника. Ведь меньшее содержание масла - большее содержание белка, а высокобелковый подсолнечник ценится сторонниками здорового питания. Поскольку во время хранения и поджаривания семян химическим изменениям подвергаются прежде всего жиры (продукция приобретает горьковатый привкус), а уже потом - белки. С одной стороны, высокое содержание масла в семенах приводит к быстрому прогорканию семян после шеретовки (очистка их от шелухи) и горьковатому привкусу масла после жарки, что портит вкус готовой продукции. Характерный присущий кондитерскому подсолнечнику вкус определяется удачным сочетанием белка и масла в его ядре. С другой стороны, анатомия семянки высокомасличного подсолнечника характеризуется плотным прикреплением плодовой оболочки к ядру. Это усложняет процессы его шеретовки (обрушения) и делает невозможным полное отслоение шелухи, остатки которой на подсолнечном ядре, предназначенном для использования в пищу, недопустимы.

Семянка современного кондитерского гибрида по анатомии относится к так называемому межеумку, имеет воздушную прослойку между ядром и оболочкой и легко отделяется. Часть гибридов кондитерского направления можно использовать как гибриды двойного использования - надо только изменить элементы технологии выращивания, в частности, уменьшить густоту растений в посеве (для повышения содержания белка и массы 1000 семян). А комплексное использование подсолнечника не только на масло, но и на производство белковых продуктов повышает коэффициент эффективности посевных площадей минимум в 4,5 раза.
 
Несмотря на то, что генетически определенный уровень содержания масла в семенах подсолнечника в последние годы не увеличился, сбор подсолнечного масла с единицы площади постоянно растет. Происходит это прежде всего благодаря достижениям селекционной науки. Количество масла в семенах многих современных гибридов удерживает стандартный уровень даже в экстремальных для формирования этого ценного признака погодных условиях, а чрезвычайная адаптивность подсолнечника к меняющимся погодным факторам позволяет сочетать высокое содержание масла с хорошим урожаем семян.

 

К. Макляк, д–р с.-х. наук, Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН

Журнал «Пропозиція», №5, 2019 р.

Ключевые слова: Подсолнечник, масличность

Интервью
Ореховодства остается едва ли не самым прибыльным направлением садоводства
Интерес к ореховодству как к прибыльному бизнесу растет. Об особенностях этого сегмента рассказывает директор Института орехоплодных культур Виталий Радько.  
Прошлой осенью сайт «Пропозиція» побывал в гостях у кооператоров Днепровской области. Немалую помощь в его становлении, а впоследствии - кооперативных объединений, оказала Кооперативная академия, которая работает в г. Днепр. Ее возглавляет... Подробнее

1
0