Соняшник: як домогтися високої олійності?

Вимоги Національного стандарту України до продовольчого соняшнику встановлюють нижню межу норми масової частки олії в насінні, призначеному для виробництва олії (у перерахунку на суху речовину). Зокрема, в насінні першого класу — не менше як 50%, другого — не менше як 45%, третього — не менше як 40%.

Селекційно-насінницькі фірми гарантують рівень ознаки «вміст олії» у насінні сучасних гібридів не нижче як 47%, верхня ж межа сягає 53%. Отже, в ідеалі половинка кожної соняшникової насінини — це крапля олії. Фактичний рівень вмісту олії в насінні соняшнику за регіонами її виробництва підрахувати складно, і цього показника немає у зведених таблицях Державної служби статистики України. За даними найкрупніших олієпереробних підприємств, середній уміст олії в насінні соняшнику, який переробляють в Україні, останніми роками дорівнює 45%. Тобто реальний вміст олії часто буває менший за очікуваний. І тому є причини, й не одна.

Здобутки селекціонерів

Селекція на високий вміст олії в насінні соняшнику — один із найважливіших селекційних напрямів розвитку культури. Перетворення соняшнику з декоративної рослини на джерело високоякісної олії відбулося не миттє­во. З моменту завезення «квітки сонця» до Європи на початку ХVI ст. (вміст олії в насінні на той час невідомий, можливо, на рівні 20%) до виведення в 30-ті роки ХХ ст. видатними селекціонерами В.С. Пустовойтом і Л.А. Ждановим сортів із вмістом олії понад 45% минуло майже 400 років.

На той час чимало дослідників вважали, що спрямована селекція високопродуктивних сортів соняшнику на підвищення вмісту олії неперспективна, що культурний соняшник уже вичерпав свої спадкові олійні можливості. Проте коли було доведено досяжність 45–46% олії в елітному насінні, питання щодо перспективності було закрито. Потім, у 60-ті роки, рівень олії в кращих селекційних сортах сягнув 51–52%, і постало інше питання: яка ж верхня межа цього вмісту? Зафіксований рівень вмісту олії 59–60% суттєво підвищив цікавість до соняшнику як до олій­ної культури.

Надалі вміст олії в насінні не збільшувався, хоча збір олії з одиниці площі постійно підвищується. Кількість олії в насінні багатьох сучасних гібридів утримує стандартний рівень навіть в екстремальних для формування ознаки погодних умовах.

Селекційне збільшення вмісту олії в насінні на дві третини визначене зниженням відсотка лушпиння, а на одну третину — зростанням відсотка вмісту олії в ядрі. Надмірне зниження відсотка лушпиння небажане, бо для сім’янки — це бар’єр для кисню, який запобігає згіркненню ядра під час зберігання насіння. Крім того, тонке лушпиння може бути позбавлене захисного фітомеланінового (панцирного) шару — бар’єру для гусениць соняшникової вог­нівки. Тому селекційні роботи у цьому напрямі зупинилися на рівні лушпинності 21–23%.

Погода вносить корективи

За даними вчених-рослинників, біо­логічні особливості генотипу соняшнику й умови його вирощування впливають на вміст олії приблизно рівнозначно. Отже, половину реально можливого зростання вмісту олії над умовним «середнім рівнем» забезпечить вдалий вибір гібрида, а саме потенціал, закладений у нього селекціонером, а половину — сприятлива температура, достатня кількість опадів, грамотне внесення добрив, оптимальна густота посіву.

Для розуміння, яким чином впливає навколишнє середовище на рівень прояву ознаки, не зайвим буде вникнути в динаміку процесу накопичення олії в насінні соняшнику, який починається одразу після його зав’язування. Перебіг цього процесу триває в середньому 40 діб (плюс-мінус декілька діб залежно від генотипу й умов середовища), за максимальної його швидкості зав’язування відбувається впродовж перших 25–30 діб. Після запліднення в сім’ядолях, що формуються в майбутній сім’янці, шляхом поділу утворюються клітини, в яких саме й накопичується олія. Зростання тканин, що накопичують олію, закінчу­ється через 14–16 діб після початку цві­тіння. Утворення олійних клітин — процес дуже чутливий до стресових умов. Отже, погодні умови цього періоду (температурний режим, опади) суттєво впливають на вміст олії.

Подальші процеси, що відбуваються в сім’янці, пов’язані з інтенсивним синтезом олії в олійних клітинах, перебіг якого забезпечує фотосинтезуюча діяль­ність листкової поверхні соняшникової рослини. Синтез олії триває аж до досягнення рослиною стану фізіологіч­ної стиглості та припинення накопичення запасних речовин. Порівняно з ембріональними процесами, біосинтез олії менш чутливий до негативного впливу чинників навколишнього середовища, хоча й помітно реагує на порушення водного балансу та температурного режиму рослини.

Стан листя рослини в цей час може визначально вплинути на рівень вмісту олії у разі, коли листкова поверхня уражена хворобами або шкідниками, знищена внаслідок погодних аномалій, зокрема градом, посухою, жарою. Проте це не означає, що рослини з надмірно розвиненою листковою поверхнею синтезують більшу кількість олії. Соняшник — рослина дуже пластична й добре пристосована до умов вирощування, і можливості навіть середньої за площею листкової поверхні суттєво перевищують міні­мум, необхідний для синтезу олії. Тобто потенційні можливості листків набагато перевищують потреби насіння, в якому саме й відбувається процес перероблення продуктів асиміляції в олію.

Упродовж цвітіння та наливання насіння рослинам соняшнику для утворення максимальної кількості олії потрібні умови оптимальної вологозабезпеченості, сонячна суха погода — за надмірних опадів у цей період вміст олії знижується. Так, упродовж фази наливу насіння максимальний уміст олії забезпечує температура повітря 23–24°С (у середньому за період). Кожен градус, на який в окремі роки зменшується середня за період наливу насіння температура повітря (порівняно з оптимальним значенням), призводить до зменшення вмісту олії приблизно на 1–1,5%.

В умовах північної частини помірно посушливої зони України погодні умови вегетаційного періоду соняшнику сприятливі для формування як високої врожайності, так і високого вмісту олії. На основі дослідів Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН було встановлено позитивні кореляційні зв’язки між вмістом олії і показниками температурного режиму. Так, за середньої максимальної добової температури повітря 28–33°С впродовж цвітіння гібридів соняшнику (друга декада липня) вміст олії набував максимальних значень (50% і вище).

Але зростання температури періоду наливу насіння забезпечує позитивну кореляцію до певного температурного рівня, за перевищення якого починається суттєве зниження вмісту олії. У багаторічному досліді Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН порівнювали вміст олії в насінні гібридів трьох груп стиглості (рання, середньорання, скоростигла) залежно від температури повітря місяців вегетації соняшнику. В роки, коли середня максимальна добова температура першої декади серпня дорівнює 24–30°С, вміст олії високий, на рівні 48–49% (у середньому за гібридами) (рис. 1). У разі підвищення температурного показника до 34–38°С (що в зоні проведення дослі­джень — північній частині помірно посушливої зони України в її нинішніх межах — спостерігається все частіше) відзначають зменшення вмісту олії до рівня 45–46%. У таких умовах пізньостиглі гібриди мають більший рівень вмісту олії, порівняно з ранніми гібридами, й зменшують його в меншій мірі з підвищенням температури.

Гібриди різних груп стиглості мають характерні відмінності за реакцією на температурний режим і в інші періоди їхньої вегетації, що уможливлює використання тривалості вегетаційного пері­оду як механізму уникнення негативного впливу температур повітря на вміст олії. Так, гібриди середньоранньої групи стиглості забезпечують отримання більш високоолійної сировини (порівняно з ранніми й скоростиглими гібридами) за умови підвищених температур упродовж третьої декади липня. Так, за умови підвищення середньої максимальної добової температури від 23–27°С до 28–33°С середньоранні гібриди зберігають високий вміст олії (на рівні 49%) на фоні зниження його в насінні ранніх і скоростиглих гібридів на 2%.

Поради агрономам

З агротехнічних заходів на вміст олії найбільше впливають ті, що регулюють азотне живлення соняшникової рослини. Адже сім’янка складається з жирових і білкових речовин. Уміст олії зменшується під впливом умов вирощування, які забезпечують рослину азотом — будівельним матеріалом білка: збільшення площі живлення, внесення азотних добрив. Дози внесення азотних добрив, густота посіву мають бути під контролем, якщо агроном бажає отримати високоолійну сировину.

Відомо, що нестача азоту в період формування кошика негативно впливає на загальний урожай насіння соняшнику. А ось нестача азоту на початкових етапах розвитку рослини та в період цвітіння рослин і наливання насіння вже ніяких негативних наслідків для величини врожаю не приносить. Підживлення азотом до цвітіння підвищить урожайність соняшнику, а після цвітіння — різко зменшить вміст олії. Отже, посилене азотне живлення впродовж вегетаційного періоду, а саме «утворення кошика — цвітіння», й помірне — після цвітіння забезпечить і високий урожай, і виведе вміст олії на ефективний рівень. Дози внесення добрив, а також способи внесення визначаються погодно-кліматичними умовами зони, родючістю ґрунтів, наявною в господарстві технікою.

Суттєвим загущенням посіву (до 60–65 тис. росл./га) можна підвищити вміст олії на 1,5–2,5%, але тут слід урахувати такий нюанс: для кожного гібрида є рекомендована густота посіву, яку не слід перевищувати. В результаті загущення посіву загальний збір олії не підвищується, а в окремих випадках може зменшитися через негативний вплив загущення на врожайність. Рекомендована для біль­шості сучасних гібридів густота посіву для помірно зволожених умов (50–55 тис. росл./га) забезпечує оптимальний рівень вмісту олії. В цілому, вплив густоти рослин у посіві на вміст олії в насінні набагато менший, аніж вплив генотипу, погодних умов або інших чинників середовища. Наприклад, порівняно з часткою впливу погодних умов вегетаційного періоду, частка впливу густоти посіву на рівень вмісту олії вдесятеро менша.

Вміст олії та її збір з гектара

Інтегральний показник господарської цінності гібрида соняшнику — збір олії з одиниці площі. Часто високоврожайний гібрид виявляється низькоолійним і демонструє невисокий збір олії з гектара. Або навпаки — гібрид низьковрожайний, але вміст олії в насінні високий. Сучасна селекція прагне до вдалого поєднання в гібриді всіх цінних господарських ознак. Підвищення врожайності дослідних гібридів понад 4 т/га можливе за досягнення рівня вмісту олії вище ніж 52% (рис. 2), що дає резерв отримати з 1 га товарного посіву 1,9 т олії.

Не всякий соняшник — олійний

До соняшнику, призначеного для кондитерського використання, в Національному стандарті України зазначено обмежувальні вимоги: не більше як 42% олії. Чому? Відповідь неоднозначна. З одного боку, через харчову цінність кондитерського соняшнику. Адже менший вміст олії — більший уміст білка, а високобілковий соняшник цінується прихильниками здорового харчування. Оскільки під час зберігання та підсмажування насіння хімічним змінам піддаються насамперед жири (продукція набуває гіркуватого присмаку), а вже потім — білки. З одного боку, високий вміст олії в насінні призводить до швидкого згіркнення насіння після шеретування (очищення його від лушпиння) та гіркуватого присмаку олії після підсмажування, що псує смак готової продукції. Характерний притаманний кондитерському соняшнику смак визначається вдалим поєднанням білка й олії у його ядрі. З другого боку, анатомія сім’янки високоолійного соняшнику характеризується щільним прикріпленням плодової оболонки до ядра. Це ускладнює процеси його шеретування (обрушення) та унеможливлює повне відшарування лушпиння, залишки якого на соняшниковому ядрі, призначеному для використання в їжу, неприпустимі.

Сім’янка сучасного кондитерського гібрида за анатомією належить до так званого межеумка, має повітряний прошарок між ядром і оболонкою та легко відокремлюється. Частину гібридів кондитерського напряму можна використовувати як гібриди подвійного використання — треба тільки змінити елементи технології вирощування, зокрема зменшити густоту рослин у посіві (для підвищення вмісту білка і маси 1000 насінин). А комплексне використання соняшнику не лише на олію, а й на виробництво білкових продуктів підвищує коефіцієнт ефективності посівних площ мінімум у 4,5 рази.

Попри те, що генетично визначений рівень умісту олії в насінні соняшнику останніми роками не збільшився, збір соняшникової олії з одиниці площі постійно зростає. Відбувається це насамперед завдяки досягненням селекційної науки. Кількість олії в насінні багатьох сучасних гібридів утримує стандартний рівень навіть у екстремальних для формування цієї цінної ознаки погодних умовах, а надзвичайна адаптивність соняшнику до мінливих погодних факто­рів дає змогу поєднувати високий уміст олії з хорошим урожаєм насіння.

К. Макляк, д–р с.–г. наук, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН

Журнал «Пропозиція», №5, 2019 р.