geolike.ru

Физиология и биохимия подсолнечника в условиях Забайкалья

Природно-климатические условия Забайкалья

Резко-континентальный, с ярко выраженными сезонами – зимой, весной, летом и осенью. Зима продолжительная, морозная, почти безветренная и малоснежная. Исключение составляет побережье Байкала. Здесь ощутимо смягчающее влияние огромной водной массы озера. Средняя температура января -24…-25 С, в отдельные дни до -45С. Лето короткое, теплое, местами жаркое. Средняя температура июля +17С, в отдельные дни +35 С. На побережье Байкала лето более прохладное. Максимальное количество осадков 250-300 мм в год, в горах 300-500 мм. По количеству солнечных дней в году Бурятия сравнима с Крымом, Кавказом и Средней Азией. Продолжительность солнечного сияния составляет в среднем 2200 часов, за Бурятией давно закрепилось название «солнечная Бурятия».

Таблица.

Подсолнечник (Helianthus L.) - родовое название растений из сем. Сложноцветных (Compositae), подсеем. Heliantheae. Известно около 55 видов этого рода, из которых большинство свойственны Сев. Америке; немногие виды встречаются в Центр. Америке и в Перу. Некоторые виды ввезены в Европу и культивируются как сельскохозяйственные (масличные) или как декоративные растения. Виды П. - однолетние или многолетние травы с высоким стеблем, покрытым супротивными или попеременными жесткими листьями. Соцветие: у одних видов небольшая, у других - очень крупная головка, одиночная, или по нескольку в раскидистой метелке. Головка имеет полушаровидную или широкую обвертку, состоящую из 2 или многих рядов листков; общее цветоложе плоское, либо более или менее выпуклое, покрытое сложенными вдоль пленчатыми, иногда довольно жесткими, прицветниками; краевые цветки бесполые, язычковые, расположены в 1 ряд; центральные цветки обоеполые трубчатые; плод - продолговатая четырехгранная или сжатая с боков семянка, несущая 2 - 4 сваливающихся острия, или 2 довольно крупных, сухо-кожистых чешуйки. Наиболее известный вид – Helianthus annus L. (обыкновенный П., подсолнух) - однолетнее растение, с толстыми стеблями до 4 м. высоты, простыми или ветвистыми, с одною или несколькими головками; одиночная головка достигает иногда до полуметра в ширину; краевые цветки желтого цвета, срединные оранжевого.

Известно множество культурных разновидностей этого вида, которые соединяются в три расы:

1) simplex, простой (не махровый), обыкновенный П. Общее цветоложе плоское;, язычковых цветков один или несколько рядов. Несколько разновидностей (из них macrocaгрus - наш русский П.);

2) tubulosus, трубчато махровый П. Общее цветоложе выпуклое, без язычковых или только с одним рядом язычковых цветков; трубчатые цветки сильно развиты. Известна только одна разновидность:giobosus;

3) ligulosus (flore pleno), язычково-махровый П.

Общее цветоложе несколько выпуклое, все цветки язычковые; несколько разновидностей. К роду П. относится и земляная груша, топинамбур (Н.tuberosus L.) П. (сельскохoз.) Как промышленное, растение, П. известен в Азии и Европейской России. У нас П. особенно удачно акклиматизировался. Его семена, напоминающие по вкусу орех, нашли двоякое практическое применение: сперва как дешевое народное лакомство, затем, с 1840х годов, после удачно произведенных в Воронежской губ.крестьянином Бокаревым опытов добычи из его семян масла, - как специальное масличное растение, доставляющее, кроме того, еще целый ряд других весьма ценных продуктов.

У нас разводят две группы П. Крупносемянную – с продолговатыми плодами (грызовой) и мелкосемянную – с короткими семенами (масличный). В первой группе наиболее ценен серый сорт, с широкими, серыми, узкими и редкими белыми полосами, и рябой - с широкими, белыми и узенькими серыми полосками. Белый и черный грызовой П., как не имеющие хорошего сбыта, разводятся редко. Во второй группе заслуживают внимания сорта с белой и серой полосатой шелухой; в торговле предпочитают последний сорт так как семена с белой окраской, при уборке в дождливую погоду, принимают грязный вид и бракуются покупателями. Для успешного разведения П. в Европе требуется наличность условий, которыми они пользуются у себя на родине. Период произрастания 20 - 22 недели. К утренникам всходы малочувствительны, но в дальнейшем развитии требуют много тепла и света в особенности в период налива зерна. Поэтому полное вызревание П. возможно у нас лишь в южной и юго-восточной полосе России, т. Е. вплоть до губ. Тульской, Тамбовской, южных частей Пензенской и Симбирской включительно. Северные П. разводятся только в городах.

Химический состав

В семенах подсолнечника содержится до 35% жирного масла, много углеводов (24-27%), белковых веществ (13-20%); присутствуют фитин (около 2%), хлорогеновая кислота (около 2%), немного дубильных веществ и органических кислот.

В листьях содержится до 11 мг/100 г каротина. В листьях и цветках обнаружены флавоноиды (кверцимеритрин), кумариновый гликозид скополин, тритерпеновые сапониды, стерины (гликозид ситостеролин), каротиноиды (β-каротин, криптоксантин, тараксантин), фенолкарбоновые кислоты (хлорогеновая, неохлорогеновая, кофейная), антоцианы

Биологические особенности

К условиям произрастания подсолнечник предъявляет высокие требования.

Требования к теплу. Семена подсолнечника начинают прорастать при температуре 4–6 °С, при повышении температуры до 20 °С всходы появляются через 6–8 дней.

Наклюнувшиеся семена подсолнечника переносят заморозки до —10 °С, набухшие — до —13 °С. Всходы подсолнечника могут переносить кратковременные заморозки до —7—8 °С, что позволяет проводить посев в ранние сроки.

Наиболее оптимальная температура для роста и развития 20–24 °С, в фазе цветения 25–26 °С. При созревании 26–28 °С. Заморозки в — 1–2 °С в фазу цветения действуют губительно на цветки.

Требования к влаге. Подсолнечник потребляет большое количество воды. Благодаря мощно развитой и глубоко проникающей корневой системе он способен извлекать воду из глубоких слоев почвы. Вместе с тем стебли и листья опушены, устьица приспособлены к активной транспирации, все это обеспечивает высокую устойчивость к жаре и засухе. Транспирационный коэффициент 450–560.

Требования к свету. Подсолнечник — светолюбивое растение короткого дня. При продвижении на север вегетационный период этой культуры удлиняется.

Требования к почве. Лучшие почвы для подсолнечника — черноземные и каштановые. Малопригодны для него заболоченные, кислые, засоленные, тяжелые глинистые и песчаные почвы. Подсолнечник хорошо растет и развивается на слабокислых почвах (рН 6—6,8).

Сорта и гибриды. В СССР районировано более 33 сортов и гибридов подсолнечника. Наибольшее распространение из гибридов получили: Одесский 91, Рассвет, Почин и др.; из сортов: ВНИИМК 8883 улучшенный, Передовик улучшенный, Енисей (503), Салют ВНИИМК 6540 улучшенный, Армавирский 3497 улучшенный и др.

Основной масличной культурой является подсолнечник. Свежеубранные семена подсолнечника отличаются очень низкой стойкостью при хранении, особенно при высокой влажности, температуре и засоренности. При хранении семян химическим изменениям в первую очередь подвергаются жиры, а затем белковые вещества.

Семена высокомасличного подсолнечника надежно хранятся, если влажность их не превышает 7%, а температура снижена до 10°С и ниже. При влажности выше критической и температуре 20...25°С, характерной для свежесформированных партий семян подсолнечника, в насыпи семян начинается бурное развитие микроорганизмов, интенсивно идут гидролитические и окислительные процессы, что приводит к быстрому ухудшению качества семян подсолнечника как масличного сырья. Даже несколько часов хранения свежеубранных семян высокомасличного подсолнечника влажностью выше критической приводит к массовому самосогреванию и порче, что делает невозможным получение масла высоких сортов.

На длительное хранение до переработки следует закладывать семена подсолнечника с засоренностью не выше 2 %, просушенные до критической влажности (6...7 %) и охлажденные до низких положительных температур. Продолжительность хранения при таких условиях составляет 3...6 мес., если температура просушенных семян перед закладкой на хранение или в течение первых 15 суток хранения снижена до 0...10 °С.

Технологическая ценность семян подсолнечника определяется его масличностью. Поэтому важно сохранить количество и качество масла. В процессе сушки может происходить либо синтез, либо распад жировых компонентов. Направленность этих превращений зависит от влажности семян, от температуры и продолжительности их нагрева. При оптимальных режимах сушки содержание масла в семенах подсолнечника увеличивается. В масло переходят сопутствующие ему вещества, содержащиеся в семенах: фосфатиты, каротиноиды, стеролы, воскообразные вещества.

Полезные свойства подсолнечника

Содержит тиамин (В1). Тиамин оптимизирует познавательную активность и функции мозга. Он оказывает положительное действие на уровень энергии, рост, нормальный аппетит, способность к обучению и необходим для тонуса мышц пищеварительного тракта, желудка и сердца. Тиамин выступает как антиоксидант, защищая организм от разрушительного воздействия старения, алкоголя и табака.

Способствует синтезу жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов и витаминов А и Д, синтезу протеинов и аминокислот.

Способствует регуляции уровня глюкозы в крови, образованию ниацина (витамина PP) из триптофана, синтезу белков, гемоглобина и транспортировка кислорода эритроцитами.

Положительно влияет на функции кишечника и печени, повышает содержание холина в печени и препятствует ее жировой инфильтрации. Поддерживает иммунную систему, способствую нормальному образованию и функционированию белых кровяных телец. Полезна при беременности.

Улучшает циркуляцию крови, способствует регенерации тканей, полезен при предменструальном синдроме и лечении фиброзных заболевания груди. Обеспечивает нормальную свертываемость крови и заживление; снижает возможность образования шрамов; снижает кровяное давление; способствует предупреждению катаракт; улучшает атлетические достижения; снимает судороги ног; поддерживает здоровье нервов и мускулов; укрепляя стенки капилляров; предотвращает анемию. Замедляет окисление липидов (жиров) и формирование свободных радикалов.

Полезен для здоровья кожи и слизистых оболочек, нервной и пищеварительных систем, регулирует сахар в крови, антиоксидант.

Содержит кальций, а это главный строительный компонент для костей и зубов.

Содержит фосфор. Фосфорная кислота участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз) - главных двигателей химических реакций клеток. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета.

Способствует транспортировке кислорода в виде гемоглобина в эритроцитах.

Пищевая ценность

        ·  Калорийность: 601 (кКал)

        ·  Белки: 20,7 (гр)

        ·  Жиры: 52,9 (гр)

        ·  Углеводы: 10,5 (гр)

        ·  Пищевые волокна: 5 (гр)

        ·  Вода: 8 (гр)

        ·  Зола: 2,9 (гр)

        ·  Насыщеные жирные кислоты: 5,7 (гр)

        ·  Моно- и дисахариды: 3,4 (гр)

        ·  Крахмал: 7,1 (гр)

Витамины

        ·  Витамин PP: 10,1 (мг)

        ·  Бэта-каротин: 0,03 (мг)

        ·  Витамин A (РЭ): 5 (мкг)

        ·  Витамин B1 (тиамин): 1,84 (мг)

        ·  Витамин B2 (рибофлавин): 0,18 (мг)

        ·  Витамин B3 (пантотеновая): 1,13 (мг)

        ·  Витамин B6 (пиридоксин): 1,345 (мг)

        ·  Витамин B9 (фолиевая): 227 (мкг)

        ·  Витамин E (ТЭ): 31,2 (мг)

        ·  Витамин PP (Ниациновый эквивалент): 15,7 (мг)

        ·  Холин: 55,1 (мг)

Макроэлементы

        ·  Кальций: 367 (мг)

        ·  Магний: 317 (мг)

        ·  Натрий: 160 (мг)

        ·  Калий: 647 (мг)

        ·  Фосфор: 530 (мг)

Микроэлементы

        ·  Железо: 6,1 (мг)

        ·  Цинк: 5 (мг)

        ·  Марганец: 1,95 (мг)

        ·  Селен: 53 (мкг)

Основное применение масличного подсолнечника — получение подсолнечного масла, которое затем употребляется для приготовления пищи и для технических нужд. Гидрогенизацией подсолнечного масла получают маргарин. Масло также используется в лакокрасочной и мыловаренной промышленности. В некоторых странах отработанное кулинарное масло используют в качестве добавки к моторному топливу.

Отходы производства подсолнечного масла (жмых и шрот) используются как высокобелковый корм для скота.

В России ещё до изобретения производства подсолнечного масла поджаренные семена подсолнечника использовались как народное лакомство — семечки. Собственно, существует даже особый подвид масличного подсолнечника: грызовой подсолнечник, с особенно крупными семянками.

В семенах подсолнечника содержится много витаминов PP и E, а также полиненасыщенные жирные кислоты (особенно линолевая), фосфолипиды, лецитин, растительные воски и т. П.

Подсолнечник — важное медоносное растение. Мёд из нектара цветущего подсолнечника золотисто-жёлтого цвета, обладает слабым ароматом и несколько терпким вкусом. Кристаллизуется мелкими зёрнами и становится светло-янтарным.

Подсолнечник используется как декоративное растение.

Менее известно, что подсолнечник является каучуконосным растением. В последнее время селекционированы сорта, выделяющие латекс из надрезов стебля в значительных количествах. Резины, произведённые на его основе, отличаются гипоаллергенностью по сравнению с натуральным и синтетическими каучуками.

Лузга подсолнечника используется для производства биотоплива — топливные брикеты.

Промышленный процесс производства подсолнечного масла был создан крепостным крестьянином из Алексеевки Бокарёвым в 1828 году. Бокарёв был знаком с производством льняного и конопляного масла и решил применить тот же процесс для производства подсолнечного. Уже в 1833 году купец Папушин, с разрешения владельца Алексеевки графа Шереметьева, и при содействии Бокарёва построил первый завод по добыче подсолнечного масла. Масло подсолнечника быстро приобрело популярность в России, во многом потому, что его употребление не было запрещено в дни Великого Поста (откуда, кстати и происходит второе название подсолнечного масла — постное масло). К середине XIX века во многих районах Воронежской и Саратовской губерний подсолнечник занимал 30—40 % посевных площадей.

Усилиями российских (советских) селекционеров В. С. Пустовойта Л. А. Жданова и др. удалось значительно повысить масличность подсолнечника и его устойчивость к вредителям. Наиболее престижная мировая премия в области разведения подсолнечника носит имя Пустовойта.

В конце XIX века эмигранты из России завезли культуру производства подсолнечника и подсолнечного масла назад в США и Канаду. Вскоре США стали одним из основных (после России) производителей подсолнечного масла.

В настоящее время производство подсолнечника и масла из него распространено практически по всему миру.