Подсолнечник

26.11.2015

Народнохозяйственное значение. Подсолнечник является основной масличной культурой во многих странах мира. Он широко распространен в странах Восточной и Западной Европы, где производится около 50 % маслосемян этой культуры (рис. 5).

Подсолнечник происходит из Северной Америки, где встречаются дикие виды рода Helianthus. В Европу подсолнечник был завезен после открытия Америки в начале XVI века. Приоритет в практическом использовании этой культуры принадлежит России. В 1829 году крестьянин Д.С. Бокарев из Воронежской губернии впервые в мире получил масло из выращенных им семян подсолнечника. Благодаря селекции под руководством академика В.С. Пустовойта были получены высокомасличные формы подсолнечника, устойчивые к заразихе и подсолнечной моли, а содержание жира в семенах повысилось с 30-33 до 50-56 %.
Масло, полученное из семян новых гибридов подсолнечника, по качеству и содержанию ценных жирных кислот не уступает оливковому маслу. Употребляют подсолнечное масло непосредственно в пищу, а также для изготовления маргарина, консервов, кондитерских и хлебобулочных изделий. Используют его также на технические цели. Низшие сорта масла подсолнечника используются в мыловаренной, лакокрасочной и других отраслях промышленности.
При переработке семян на масло в виде побочной продукции получают около 33 % шрота, который является ценным концентрированным высокобелковым кормом для животных. В шроте содержится 3235 % протеина, 1-2 % жира, 20 % углеводов и другие ценные вещества. По кормовой ценности 1 кг подсолнечникового шрота приравнивается к 1,02 корм. ед. и содержит все незаменимые аминокислоты.
Лузга, выход которой составляет 16-20 % от массы семян, служит сырьем для получения этилового спирта и кормовых дрожжей, а также фурфурола, используемого для изготовления пластмасс, искусственного волокна и другой продукции.
Зеленая масса подсолнечника в чистом виде или в смеси с другими культурами используется на корм скоту в свежем виде и в качестве силоса. Из корзинок вырабатывают пищевой пектин, содержание которого в них достигает 27 %. Стебли подсолнечника могут использоваться в качестве топлива и сырья для производства бумаги. Получаемая при сжигании стеблей зола содержит около 35 % К2О и является хорошим местным удобрением.
Подсолнечник - хороший медонос, с 1 га посевов получают 3050 кг меда. Как пропашная культура подсолнечник считается хорошим предшественником для зерновых и других культур.
По объему производства масличных семян подсолнечник занимает 5-е место в мире. Урожайность семян составляет в среднем 12 ц/га и достигает 30-40 ц/га в странах Западной Европы. В Беларуси подсолнечник выращивается на небольших площадях в южной зоне республики.
Биологические особенности. Подсолнечник (Helianthus annuus L.) относится к семейству астровых (Asteraceae) или сложноцветных (Compositae).
Корневая система стержневатого типа, отдельные корни проникают при хороших почвенных условиях на глубину 3 м и более. Корень растет очень быстро и превышает рост стебля. В стадии 4-5 листьев длина корня достигает 60-70 см. Он очень чувствителен к уплотнениям почвы и подпочвы. Растение образует мощную густую сеть боковых корней и корешков, которые составляют 50-70 % массы корневой системы и располагаются в диаметре до 1,5 м (рис. 6).
Наиболее интенсивный рост корней происходит в период от образования корзинки до цветения. Благодаря такой сильной разветвленной системе боковых корней и корешков и быстро внедряющемуся вглубь главному корню, подсолнечник может выдерживать засуху, более полно по сравнению с другими однолетними растениями (кроме сахарной свеклы) использовать влагу и питательные вещества из глубоких слоев почвы.

Во влажных почвенных условиях корни развиваются ближе к поверхности почвы, при устойчивой сухой погоде - проникают глубже. В первом случае растения менее устойчивы к ветровой нагрузке и, следовательно, к полеганию. Неглубокое расположение корней при избытке влаги следует учитывать при проведении обработки междурядий.
Стебель подсолнечника прямостоячий, неветвящийся, грубый, деревянистый, высотой 0,7-2,5 м, а у силосных сортов достигает 3-4 м, покрыт жесткими волосками и выполнен внутри рыхлой паренхимой.
Листья простые черешковые, с крупной листовой пластинкой овально-сердцевидной формы и пильчатыми краями, густо опушены жесткими волосками. Первые 2-3 пары листьев располагаются на стебле супротивно, остальные - поочередно. Количество листьев на одном растении - 24-32 штуки, длина их составляет 10-40 см. Наиболее крупные листья находятся в средней части стебля, вверх по стеблю они уменьшаются и переходят в листовую обертку соцветия.
Соцветие - корзинка, представляющая собой плоский, выпуклый или вогнутый диск, окруженный оберткой из нескольких рядов листочков. Диаметр корзинки равен 10-20 см у масличных и до 40 см и более у грызовых сортов. Основу корзинки составляет цветоложе, в ячейках которого располагаются трубчатые цветки (рис. 7).

Язычковые цветки с ярко-желтыми лепестками стерильны, расположены в 1-2 наружных рядах и служат для привлечения насекомых. Трубчатые цветки фертильны (образуют семянки), в центре развиты слабее, чем по краям корзинки. Они состоят из чашечки, сростнолепестного маленького венчика желтой окраски, пяти тычинок и пестика с двухлопастным рыльцем. Число цветков в зависимости от размера корзинки колеблется от 500 до 2000 штук. Цветение и образование плодов происходит в направлении от края к центру корзинки. Продолжительность цветения отдельной корзинки составляет 5-12 дней, всего посева -около 20 дней.
Подсолнечник - перекрестноопыляющееся растение. В естественных условиях часть цветков остается неоплодотворенными, что вызывает пустозерность. Опыление на 99 % обеспечивается насекомыми, поэтому для повышения завязываемости плодов на посевы подсолнечника вывозят ульи с пчелами.
Плод подсолнечника - семянка сжатояйцевидной формы, с четырьмя нечетко выраженными гранями. Она состоит из плодовой оболочки (околоплодника, лузги) и собственно семени (ядра). В плодовой оболочке располагается фитомелановый (панцирный) слой, содержащий до 76 % углерода и защищающий семянку от повреждения под-солнечниковой молью. Окраска кожуры семянок бывает белая, серая, черная, полосатая или бесполосая.
Семя состоит из зародыша и тонкой семенной оболочки. Зародыш имеет корешок, почечку, гипокотиль и две семядоли. Основные запасы питательных веществ (жир, белок) сосредоточены в семядолях, которые при прорастании выносятся на поверхность почвы.
Подсолнечник подразделяют на три группы: масличный, грызовой и межеумок (рис. 8).

У масличного подсолнечника семянки мелкие, масса 1000 штук -50-80 г, содержат 50-56 % жира, лузжистость составляет 18-24 %, стебель тонкий, высотой 1,5-2,5 м, корзинка диаметром 14-20 см. У грызового подсолнечника семянки крупные, невыполненные, масса 1000 штук - 100-200 г, содержат 25-35 % жира, лузжистость составляет 4656 %, стебель толстый, высотой 2-4 м, корзинка крупная, диаметром 1745 см. Межеумок занимает промежуточное положение между масличной и грызовой формами.
У масличного подсолнечника соотношение в урожае семян и побочной продукции (стеблей и корзинок) составляет 1: 1,8-2,0.
У подсолнечника наблюдается явление гелиотропизма: листья и корзинки до цветения поворачиваются в течение дня по ходу солнца от востока на запад. Во время цветения корзинки принимают стабильное направление на юго-восток.
Вегетационный период подсолнечника составляет 120-150 дней (табл. 3). В период вегетации выделяют следующие фазы: всходы, первая, вторая пара настоящих листьев, образование 5-13 листьев, бутонизация (образование корзинки), цветение, созревание (формирование, налив и созревание семян).

Семена подсолнечника при набухании и прорастании поглощают воды до 70 % их воздушно-сухой массы. При температуре 8-15 °С и достаточной влажности почвы семена начинают прорастать на 3-4-е сутки. Всходы появляются на 10-15-й день после посева (рис. 9).

Через 3-5 дней после появления всходов формируется первая, а затем с интервалами 2-3 дня - вторая и третья пары настоящих листьев. Интенсивный рост листьев продолжается до начала цветения. Стебель в начале вегетации растет медленно, во время образования второй и третьей пар листьев высота его составляет 8-10 см. Затем темп роста стебля возрастает, достигая наибольшей величины (3-5 см в сутки) в период от образования корзинки до цветения; в конце цветения рост его прекращается.
Репродуктивные органы у подсолнечника начинают формироваться очень рано - в фазе третьей - четвертой пары настоящих листьев, через 20 дней после появления всходов. Фаза бутонизации (начало образования корзинки) наступает через 35-40 дней после всходов. В этот период масса листьев равна массе стебля. Цветение наступает через 55-70 дней после всходов, или через 20-30 дней после начала образования корзинки. Первыми раскрываются язычковые цветки, привлекая насекомых. Пыльца переносится ветром на расстояние до 200-250 м.
При неблагоприятных погодных условиях (затяжные дожди, почвенная и воздушная засуха) не все цветки опыляются, отмечается пустозерность в центре корзинки. Оптимальные условия для цветения и оплодотворения подсолнечника создаются при температуре 20-25 °С, солнечной погоде и умеренной относительной влажности.
От оплодотворения до полной спелости семянки проходит 35-42 дня. В первые 12-16 дней после оплодотворения идет формирование и рост семянки. Затем наступает период налива, который длится в зависимости от погодных условий и сорта 20-25 дней. Накопление жира в ядрах начинается в начале формирования семян и продолжается до полной спелости. В зрелом растении на долю сухих семян приходится 30-35 %, стеблей - 29-30 %, корзинок - 16-20 %, листьев - 16-21 % от общей массы.
Отношение к теплу. Подсолнечник - растение умеренного климата. Сумма температур выше 10 °С за вегетацию для скороспелых сортов и гибридов составляет 1600-1850 °С, средне- и позднеспелых -2000-2300 °С. Из общего количества тепла 62 % его приходится на период от всходов до цветения. В разные периоды вегетации потребность в тепле неодинакова. Семена могут прорастать при температуре 4-6 °С, однако оптимальной для прорастания считается температура 20 °С, при которой всходы появляются на 7-8-й день после посева. Всходы выдерживают кратковременные заморозки -4...-7 °С. Минимальная температура для роста в период от всходов до бутонизации составляет 11-12 °С, наиболее благоприятная - 22-25 °С. Температура выше 30 °С угнетает процесс фотосинтеза. В осенний период подсолнечник переносит заморозки до -2 °С, но при дальнейшем снижении температуры вегетативная масса растений отмирает.
Отношение к влаге. Подсолнечник требователен к влаге, но обладает высокой засухоустойчивостью благодаря хорошо развитой корневой системе. Он способен переносить значительное обезвоживание тканей, при засухе быстро восстанавливает тургор листьев в ночное время. Транспирационный коэффициент подсолнечника - 450-570. За период вегетации одно растение расходует более 200 л воды, суммарное водопотребление составляет 3200-5000 т/га. Подсолнечник расходует влагу неравномерно. Наибольшее количество влаги требуется в период активного роста (от образования корзинки до цветения), когда интенсивность транспирации достигает наибольшей величины. При недостатке влаги в этот период не развивается часть цветков, увеличивается пустозерность.
Обильные осадки в конце вегетации задерживают созревание и повышают поражение растений семян альтернариозом, белой и серой гнилями. Наиболее благоприятные условия для подсыхания корзинок и созревания семян создаются, если за последний месяц вегетации выпадает не более 50 мм осадков.
Отношение в свету и длине дня. Подсолнечник - светолюбивое растение. Затенение и пасмурная погода задерживают рост и развитие растений, способствуют формированию на них мелких листьев, что приводит к снижению урожайности. Подсолнечник относится к растениям короткого дня, при продвижении на север вегетационный период его удлиняется.
Отношение к почвам и требования к элементам питания. Лучшие почвы для подсолнечника - высокоплодородные с глубоким пахотным слоем, аэрируемые, без уплотнений и плужной подошвы, с высокой влагоемкостью. На таких почвах хорошо развивается корневая система, растения обеспечены влагой и питательными веществами в течение вегетационного периода. Подсолнечник хорошо растет на черноземных, дерново-карбонатных, дерново-подзолистых почвах, легких и средних суглинках, а также на супесях, подстилаемых суглинками. Хорошо растет и на более легких почвах с высоким содержанием гумуса при условии использования корнями грунтовых вод. Не подходят для выращивания подсолнечника тяжелые глинистые заплывающие почвы и участки с застойной водой. Оптимальная реакция почвенного раствора слабокислая и нейтральная, с показателем рН KCl 6,0-7,0.
Подсолнечник выносит с единицей продукции в несколько раз больше элементов питания, чем зерновые культуры. В расчете на 1 ц семян и соответствующее количество побочной продукции выносится 5,6-7,1 кг N 2,6-3,2 кг Р2О5 и 11,4-16,2 кг К2О.
Впервые 30 дней жизни растения потребляют из почвы относительно мало питательных веществ, в период активного роста интенсивность поглощения их возрастает. К началу цветения подсолнечник поглощает из почвы 60 % азота, 80 % фосфора и 90 % калия от общего выноса за период вегетации.
Азот до образования цветков накапливается в листьях и стеблях, а с появлением бутонов - в корзинках. После цветения поглощение азота из почвы, в основном, заканчивается и начинается перемещение его из вегетативных органов в семена. Благодаря хорошо развитой корневой системе с высокой усвояющей способностью подсолнечник поглощает значительную часть азота из запасов почвы. Это приводит к истощению почвы, что необходимо учитывать при внесении удобрений для последующей культуры.
Потребность в фосфоре у подсолнечника невысокая. Во время налива и созревания он перемещается в семена, как из вегетативных частей растения, так и из почвы. Около 75 % поглощенного фосфора накапливается в семенах и выносится с урожаем.
По выносу калия подсолнечник не имеет себе равных среди других полевых культур. При созревании незначительная часть его содержится в семенах, основное количество (около 80 %) накапливается в стеблях, корзинках и может быть возвращено в почву с растительными остатками.
Подсолнечник использует много серы, поэтому под него рекомендуется вносить серосодержащие удобрения. Из микроэлементов наибольшее значение имеет бор, который способствует образованию цветков и семян. Бор активно поглощается в период интенсивного роста от образования пятого листа до бутонизации. Потребность в боре усиливается при дефиците влаги, на легких почвах и при высоких показателях рН KCl.