История развития культуры подсолнечника и морфологические особенности растения

От декоративного цветка к мировой масличной культуре

Родина подсолнечника (Helianthus annuus L.) — юг Северной Америки, где его начали выращивать еще около 3 тысяч лет до нашей эры. Коренные американцы использовали размолотые семена как муку, цельные — как лакомство, а масло применяли для выпечки и ухода за кожей и волосами. В Европу культуру завезли испанские завоеватели в XVI веке, изначально используя ее как декоративное и лекарственное растение.

Первый патент на производство подсолнечного масла получили англичане в 1716 году, однако масштабный промышленный отжим начался именно в России. После того как семена завезли из Голландии, растение долго оставалось декоративным. В 1828 году крепостной крестьянин из села Алексеевка применил к подсолнечнику технологию получения льняного и кедрового масла. Уже в 1833 году владелец села при содействии изобретателя построил первый маслобойный завод, а новый продукт быстро набрал популярность, так как его употребление разрешалось в Великий пост.

К середине XIX века подсолнечник занимал 30–40 % посевных площадей в Воронежской и Саратовской губерниях. Позже, благодаря работе советских селекционеров, удалось значительно повысить масличность культуры и ее устойчивость к вредителям. Сегодня подсолнечник возделывают по всему миру, а в конце XIX века российские эмигранты завезли технологию производства масла обратно на родину растения — в США и Канаду.

Морфология и хозяйственная классификация культуры

Подсолнечник относится к семейству Астровые и делится на дикорастущий и культурный виды. Последний включает в себя декоративный и посевной подвиды. Растение является перекрестноопыляемым и отлично приспособлено к поиску влаги благодаря мощной стержневой корневой системе. Главный корень формируется из зародышевого корешка и густо покрывается мелкими боковыми ответвлениями, пронизывающими большой объем почвы.

• Мировая площадь посева — более 18 млн га
• Глубина проникновения корней — 2,0–2,5 м
• Высота стебля — 1,0–2,5 м
• Количество цветков в корзинке — 600 и более
• Период вегетации — 80–140 суток

Жесткий стебель подсолнечника заполнен губчатой сердцевиной и обычно не ветвится. Листья овально-сердцевидные, с пильчатыми краями, на длинных черешках; нижние 2–3 пары расположены супротивно, остальные — очередно. Соцветие представляет собой корзинку с зелеными листочками обертки по краю, крупными оранжево-желтыми ложноязычковыми цветками по периферии и обоеполыми трубчатыми цветками в центре. Плод культуры — семянка с одревесневающим околоплодником, который не срастается с семенем.

Агроэкологические требования и подготовка почвы

Прорастание семян подсолнечника во влажной почве начинается при температуре 4–6 °С. Чтобы получить дружные и полноценные всходы, необходимо дождаться прогревания посевного слоя до 10–12 °С. Набухшие семена переносят кратковременные похолодания до −10 °С, а молодые всходы способны выдерживать заморозки до −6 °С.

Потребность в тепле зависит от продолжительности вегетации конкретного сорта или гибрида подсолнечника. Для скороспелых форм сумма активных температур составляет 1850 °С, для раннеспелых — 2000 °С, а для среднеспелых — 2150 °С. Примерно две трети от общего количества тепла растение потребляет в период от всходов до цветения, а оставшуюся треть — во время созревания.

Подсолнечник хорошо переносит жару и засуху благодаря глубокой корневой системе, опушению стеблей и адаптации устьиц к постоянной транспирации. Однако в его развитии есть критический период: от образования корзинки до окончания цветения культура потребляет около 60% всей сезонной нормы влаги. Для нормального роста растению необходимо хорошее освещение, поскольку в тени и при затяжной пасмурной погоде его развитие сильно угнетается.

Лучшими для подсолнечника считаются черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые почвы, а также наносные почвы заливаемых речных долин при условии их раннего освобождения от талых вод. Оптимальный уровень кислотности почвы лежит в диапазоне pH 6,0–6,8. Подготовку поля начинают осенью с лущения, вспашки или глубокого рыхления. Весной проводят предпосевную культивацию, дополняя ее ранней культивацией с боронованием на сильно засоренных участках.

Органические (15–20 т/га) и минеральные удобрения вносят под основную вспашку. Больше всего питания подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения. Объем выноса питательных веществ на формирование одной тонны семян приведен в таблице ниже.

Посев, уход за посевами и уборка урожая

Для сева используют калиброванные семена районированных сортов, обработанные протравителем фентиуром для защиты от болезней. Качество посевного материала строго регламентируется по сортовым категориям и классам. В производство допускаются семена не ниже II категории и 2 класса, в отдельных случаях разрешено использовать семена III категории и 3 класса.

Сев проводят в ранние и средние сроки, когда почва на глубине заделки прогреется до 8–12 °С. Применяют широкорядный, пунктирный или квадратно-гнездовым (на сильно засоренных полях) способы посева с междурядьями 70 и 90 см. Во время посевной кампании в почву также вносят гербициды. Чтобы исключить проблему пустозерности, на поля привлекают пчел для опыления.

• Температура почвы для сева — 8–12 °C
• Глубина заделки семян — 6–10 см
• Густота стояния растений — 20–50 тыс./га
• Густота при орошении — до 60 тыс./га

Уход за посевами включает серию механических обработок для борьбы с сорной растительностью и разрушения почвенной корки. Последовательное выполнение этих операций позволяет сохранить влагу и уничтожить сорняки на ранних этапах развития. Все междурядные обработки прекращают, когда высота стеблей достигает 60–70 см.

1. Довсходовое боронование — за 4–5 дней до появления всходов для уничтожения сорняков и разрушения корки.
2. Послевсходовое боронование — поперек рядков при образовании 1–2 пар настоящих листьев.
3. Первая междурядная культивация — на глубину 6–8 см.
4. Вторая междурядная культивация — на глубину 8–10 см.
5. Третья междурядная культивация — на глубину 6–8 см.

К уборке приступают, когда 80–90% корзинок приобретают желто-бурую и бурую окраску, а влажность семян снижается до 12–17%. Уборку проводят способом прямого комбайнирования. Последующий режим хранения собранного урожая напрямую зависит от его влажности.

• В мешках хранят партии с влажностью семян 8–10%.
• Высокомасличные сорта засыпают на хранение при влажности не более 7% слоем высотой до 1 метра.

Параллельно с подсолнечником в структуре масличного производства важную роль играет рапс. По данным за 2005 год, на его долю пришлось почти 15% мирового объема растительных масел. В условиях Беларуси рапс является относительно новой, но перспективной культурой: первые хозяйства начали выращивать его на масло после 1985 года, а к 2001 году посевы заняли 129 тыс. га (2,5% в общей структуре).

Государственной программой было предусмотрено расширение площади под рапсом к 2010 г. до 10—12 % от всей пашни, в первую очередь, за счет посевов рапса (озимого и ярового) и озимой сурепицы, которую с успехом можно выращивать на менее плодородных и легких почвах и на торфяниках. В 2006 г. производство маслосемян рапса в Беларуси составило 180 тыс. т, т. е. возросло с 2003 г. в 3,5 раза при росте урожайности культуры на 22 %.

Рапс — ценная масличная культура. В семенах рапса содержится 32— 50 % масла, до 23 % белка. Рапсовое масло полувысыхающее, и если его получают из сортов, не содержащих эруковой кислоты, придающей ему горечь, путем холодного прессованиия, то оно не уступает по качествен-