Масличные культуры

Из масличных культур наибольшее распространение в США получила соя (Glycine hispda Max). Одна из древнейших и основных культур Китая, она стала известна в Соединенных Штатах Америки только в конце XVIII-начале XIX столетия. Начиная с 1920 г. Министерство сельского хозяйства интродуци-ровало из стран Юго-Восточной Азии тысячи образцов семян сои.

Площади под соей расширялись, популярность ее росла. За последние 30 лет она стала одной из ведущих культур США. В 1965 г. в США было выращено более 24Д млн. т зерна сои, то есть 52% всего производства этой культуры на земном шаре. Из сои в 1965 г. было произведено свыше 1,5 млн. т масла, то есть 63% всего растительного масла в стране. В 1970, г. валовое производство сои составило 31,0 млн. т, а средняя урожайность- 18 ц с 1 га. Посевные площади достигли 17,5 млн. га.

Сою возделывают в 30 штатах из 50. Основными штатами по ее производству являются Иллинойс (2,8 млн. га), Айова (2,4 млн. га), Арканзас (1,8 млн. га), Миссури (1,5 млн. га), Индиана (1,4 млн. га), Миннесота (1,3 млн. га), Огайо (1 млн. га) и Миссисипи (964 тыс. га). В этих штатах сосредоточено 74,3% всех площадей, занятых этой культурой. Наиболее высокие урожаи (19,0-21,0 ц с 1 га) получены в Айове, Пенсильвании, Иллинойсе, Индиане и Огайо. В стране возделы-вается более 300 различных сортов сои.

Сою в США выращивают как масличную и высокобелковую культуру. Вначале масло сои выжимали прессованием, а в настоящее время все производство масла переведено на экстрагирование. В результате модернизации переработки сои каждый бушель семян дает 11 фунтов соевого масла и 47 фунтов шрота. Более 98% соевого шрота выдается фермерам обычно в виде различных фуражных смесей; 92-93% масла используется для пищевых целей - при производстве маргарина, масличных кондитерских изделий и других пищевых продуктов. Часть масла применяется для лакокрасочной и химической промышленности.

В США имеется примерно 150 заводов по -переработке сои, что дает возможность своевременно и качественно проводить переработку продукции. Соевое масло, шрот и комбикорма широко используются в стране, а также идут на экспорт. Больше половины семян сои обычно реализуется в течение трех месяцев (октябрь, ноябрь и декабрь). Оставшаяся часть продукции реализуется в зимне-весеннее время. США являются основным экспортером соевого масла, соевых продуктов и семян сои.

Научно-исследовательская работа с соей координируется специально организованным центром по проблеме сои на Илли-нойской сельскохозяйственной опытной станции в г. Урбане. Центр работает в тесной кооперации с Министерством сельского хозяйства и промышленниками по переработке сои. Иллинойская опытная станция является объединяющим научным центром между МСХ США и 24 штатами, в которых выращивают сою.

Работа генетиков, селекционеров, физиологов, энтомологов, химиков, патологов, почвоведов и других специалистов направлена на улучшение имеющихся и получение новых высококачественных и высокоурожайных сортов сои, на разработку лучшей технологии возделывания и на защиту растений от болезней и вредителей. Более 90% возделываемых сортов сои улучшены или созданы Иллинойской опытной станцией, а также другими опытными учреждениями США.

Вопросами переработки сои, использования ее в промышленности и утилизации продуктов занимается межзональная технологическая и биохимическая лаборатория в г. Пеория в штате Иллинойс. В первые годы возделывания сои в США лаборатория много сделала для пропаганды этой замечательной культуры, интенсивного ее использования в производстве и для разработки некоторых технологических процессов переработки.

В настоящее время наряду со старыми задачами лаборатория работает над проблемой улучшения соевого масла для кондитерской и пищевой промышленности.

Соя, как высокобелковая культура, решила очень важную и острую проблему производства дешевого кормового белка для откорма животных. Все это дало возможность удешевить дорогостоящие продукты питания, такие, как мясо, масло, маргарин, молоко и др.

Несмотря на то, что соя широко вошла в фермерские хозяйства и многие селекционные вопросы этой культуры решены, ученые США продолжают заниматься исследованиями по систематике, генетике, химическому составу, гибридизации и т. д. Хотя в природе и встречаются естественные гибриды сои, когда сорта растут вместе, тем не менее эта культура является довольно строгим самоопылителем. Скрещивание сортов или линий проводится обычно вручную. Большинство таких скрещиваний не дает успеха, но при соответствующих условиях и при освоенной технике гибридизации от каждого скрещивания можно получить по одному зерну. Растения, выращенные из таких семян, дают гибриды, которые сочетают в себе признаки и свойства родительских пар. У гибридных растений 4-6-го поколений проводят отбор, константные линии предварительно 3-4 года оценивают на различных станциях, а затем лучшие из них оцениваются Иллинойской сельскохозяйственной опытной станцией, которая имеет 105 пунктов в различных зонах страны.

Эта оценка показывает реакцию новых линий и сортов на различные почвенно-климатические условия почвы, отзывчивость на удобрения, условия выращивания, устойчивость к полеганию, растрескиванию, устойчивость против болезней и вредителей.

Линии и сорта, которые получают хорошую оценку, в дальнейшем размножаются соответствующей опытной станцией и реализуются для возделывания в производстве. Таким образом, проходит примерно 12 лет от скрещивания до нового сорта.

В коллекциях Иллинойской сельскохозяйственной опытной станции хранится более 3000 сортов и образцов сои, завезенных из Китая, Японии, Маньчжурии и других стран южной Азии. Многие из этих образцоз непригодны для непосредственного возделывания в США, но они характеризуются рядом положительных признаков и свойств (высокое содержание масла или белка в семенах, устойчивость к заболеваниям, опадение листьев перед уборкой и др.)- Эти образцы могут быть использованы селекционерами как исходный материал при выведении новых сортов.

Рис. 36. Шпалерная система выращивания позднеспелых высокопродуктивных сортов сои на Иллинойской опытной станции

Известно, что цветение сои зависит в основном от продолжительности дня и ночи. Поскольку длина светового дня зависит от широты, сорта сои приспособлены к довольно узкому поясу, протягивающемуся к западу и востоку. По периоду, потребному сое для созревания, ее подразделяют на 9 групп (от 0 до VIII). Это подразделение было осуществлено Иллинойской сельскохозяйственной опытной станцией и другими научно-исследовательскими учреждениями. Ниже показано разделение сортов сои на отдельные группы и продолжительность вегетационного периода.

Сорта группы "0" цветут и дают урожай при длинном световом дне в штатах Миннесота, Северная и Южная Дакота и в районах с такой же длиной светового дня. Сорта группы VIII созревают только в прибрежных штатах, где длина светового дня летом значительно меньше.

Одинаковая продолжительность вегетационного периода для сортов различных групп еще не является показателем того, что они приспособлены для возделывания в одном и том же районе. Если сорта выращиваются южнее того района, для которого они рекомендованы, то они созревают несколько раньше и при этом снижается урожайность. Если эти сорта возделывают севернее, то они из-за позднего созревания могут подвергнуться заморозкам.

Опыты, проведенные с орошением сои, показали, что поливы в районах дельты Миссисипи не дали заметного увеличения урожая. В штате Арканзас установлено, что возделывание одной только сои не может окупить всех затрат на ирригацию. Но если ирригация ведется на полях хлопчатника, зерновых, риса, то полив сои значительно удешевляется и становится рентабельным.

Результаты исследований опытной станции штата Небраска показали, что полив сои может повысить ее урожайность на 58%'. Только один полив в период бутонизации и начала цветения увеличивал урожай на 48%. Работы, проведенные на других опытных станциях, дали примерно такие же результаты. На легких почвах эффект от орошения сои выше, чем на тяжелых.

В США сою обычно высевают после зерновых. Не желательно, чтобы соя высевалась по сое. В этом случае накапливаются болезни и вредители, а также увеличивается засоренность поля. В штатах Арканзас, Луизиана и Миссисипи сою возделывают в хлопковом севообороте. Она хорошо произрастает на глиноземах, которые не очень подходят для хлопчатника. В южных районах сою возделывают в рисово-зерновых севооборотах так Же успешно, как в хлопковых. После сои здесь размещают озимые зерновые культуры.

В Техасе фермеры, возделывающие высокостебельные поливные культуры, применяют следующее чередование культур: хлопчатник-хлопчатник-зерновое сорго-соя или хлопчатник-зерновое сорго-соя. Урожайность хлопчатника после сои несколько выше.

Фермеры южных и среднеатлантических штатов выращивают сою с целью получения двух урожаев в год. После сои здесь высевают ранний картофель, или озимые зерновые, или различные овощные культуры. Это единственная небольшая зона страны, где удается получать два урожая в год.

Сою обычно высевают семенами со всхожестью не ниже 80%.

Опытами установлено, что наибольшие урожаи соя дает при кислотности почвы рН = 6,0-6,5.

Внесение удобрений в рядок с семенами плохо сказывается на всходах и на корнеобразовании, ослабляет всходы и нередко приводит к их изреживанию. Удобрения во время посева нужно вносить на 5 см в сторону и на 5 см глубже, чем заделаны семена.

В северных штатах посевы сои с междурядьями 45-50 см дают на 15% больше урожая, чем широкорядные посевы. Ширина междурядий зависит от сорта и времени посева. Позднеспелые сорта требуют более широких междурядий - 80-100 см. Желательно, чтобы было по одному растению на 2,5-3,0 см. Семена заделывают на глубину 3-5 см.

Сою в США поражают около 50 видов болезней. Развитие заболеваний зависит от погодных условий, почв, предшествующей культуры и многих других факторов. Изыскиваются различные меры борьбы с болезнями сои. Большинство районированных в США сортов сои устойчиво к одному или нескольким заболеваниям. На опытных станциях страны ведется работа по придаче им устойчивости к распространенным заболеваниям. Но предстоит еще очень многое сделать.

Из других методов борьбы с болезнями рекомендуется использовать здоровый посевной материал, обрабатывать семена ядохимикатами, соблюдать чередование культур, уничтожать вредителей - переносчиков заболеваний, высевать в соответствующие сроки. Подсчитано, что в США фермеры теряют от болезней примерно 10% урожая сои.

Вредители сои могут быть подразделены на четыре группы: почвенные, повреждающие семена и корневую систему, стеблевые, листовые и общие вредители бобов. От потери части листовой поверхности растение не так страдает, как от повреждения корневой системы или поражения бобов.

Уборка сои обычно проводится комбайнами. Но даже при самой тщательной машинной уборке наблюдается потеря урожая в размере 10-20% за счет растрескивания и опадения бобов, оставления нижних бобиков, неубранных сильнополегаю-щих растений и т. о. Убирать сою рекомендуется тогда, когда влажность семян в поле будет ниже 14%. Убранные семена сразу оч'ищают от сорняков и хранят в сухом помещении (складе, бункере и др.) при влажности не выше 13%.

Второй не менее важной и ценной масличной культурой является арахис (Archys hypogaea L.). По посевным площадям и валовым сборам арахис превосходит все другие зернобобовые и масличные культуры, уступая только сое.

По данным ФАО за 1967 г., арахис занимает в мире площадь, равную 18 529 тыс. га, из них почти ¹/₃ (0,6 млн. га) приходится на долю США.

Площади под арахисом за последние десять лет остаются на уровне 0,6 млн. га. Валовой сбор этой культуры составил в 1970 г. 1,4 млн. т. -на 17,0% больше, чем в 1969 г. С 1959 по 1970 г. урожайность арахиса увеличилась вдвое - с 11,3 до 23,3 ц с 1 га. Этому способствовало улучшение сортов и совершенствование уборочной техники.

Посевы арахиса размещены в штатах Восточного побережья (Южная и Северная Каролина, Джорджия, Флорида, Виргиния), а также на юге (Алабама, Миссисипи, Оклахома, Техас, Нью-Мексико).

Возделывают преимущественно сорта с прямостоячей формой стебля. Стелющиеся формы сохранили некоторое значение главным образом для пастбищного использования.

Ботву арахиса, как правило, используют для получения арахисового сена. По данным ряда американских исследователей, в штатах Джорджия и Северная Каролина доход от арахисового сена может составлять до 14% валового дохода, обеспечиваемого этой культурой.

Арахис используют для уплотнения посевов кукурузы в хлопковых севооборотах южных штатов, что увеличивает урожай хлопка и позволяет получить довольно много арахиса при некотором снижении урожая кукурузы.

Подсолнечник (Helianthus annus L.) в США является новой масличной культурой. Он привлек к себе внимание селекционеров и фермеров лишь после 1950 г. Площади посева его составляют примерно 100 тыс, га.

С 1950 г. селекционные и генетические исследования по подсолнечнику сосредоточены на сельскохозяйственной опытной станции сельскохозяйственного колледжа в штате Техас под руководством доктора Кинмана Маррея (Кinman Marray). В качестве исходного материала использованы старые сорта канадской селекции, местные полугрызовые и силосные сорта типа Малиотч Рашен (Malioth Russian), которые были завезены из России в конце XIX-начале XX в. и использовались главным образом на корм птицам.

Начиная с 1959 г. американские ученые и селекционеры в различных зонах страны изучают большую коллекцию советских сортов подсолнечника. К ним в первую очередь относятся такие высокоурожайные и высокомасличные сорта селекции академика В. С. Пустовойта, как Передовик, Степняк, Армавирский 3497, ВНИИМК 8931, ВНИИИМК 8883, ВНИИМК 1650, Армавирец и др. Особенно хорошо эти сорта зарекомендовали себя в штатах северо-центральной зоны - Висконсин, Миннесота, Айова и других, где они по сравнению с американскими сортами давали урожай зерна в 2 раза больше, а выход масла превышал 52%. Учитывая хорошую урожайность и высокий выход масла, специалисты Министерства сельского хозяйства считают целесообразным в ряде районов и штатов заменить сою высокомасличными сортами подсолнечника. В связи с этим на многих опытных станциях США в настоящее время проводится большая селекционная работа с подсолнечником.

Используя советские высокомасличные сорта, американские селекционеры создают большое количество самоопыленных линий и оценивают их в различных зонах страны. Наиболее продуктивные, высокомасличные линии используют для гибридизации с целью получения урожайных гетерозисных гибридов типа Р-21 X НА60 и др. Учеными проводятся большие исследования по генетическому обоснованию явления мужской стерильности у подсолнечника.

Впервые мужская стерильность у подсолнечника была обнаружена К. X. Хейсером (С. Н. Неiser) в Индианском университете в г. Блюмингтоне. В последние годы в этом университете выделены новые источники генной стерильности: СМ 30 RR, СМ 90 RR еаrly, СМ 323, СМ 144 и др. В настоящее время проводятся интенсивные поиски цитоплазматическои мужской стерильности у подсолнечника.

В университетах штатов Канзас (К. С. Джонсон), Огайо (Р. У. Лонг), Индиана (К. X. Хейсер) ведутся большие работы по систематике подсолнечника. Особенно серьезные исследования ведутся в Индианском университете доктором К- X. Хейсером, который считается ведущим специалистом в мире по ци-тогенетике, биосистематике и таксономии этого рода.

В последние годы ученые, селекционеры и фермеры США проявляют к культуре подсолнечника очень большой интерес. Начиная с 1964 г. один раз в 2 года Министерство сельского хозяйства проводит международные конференции по подсолнечнику. Возделывание подсолнечника усиленно пропагандируется среди фермеров, и в самое ближайшее время эта культура займет в США значительные площади.

Кунжут (Seamum indicum L.) возделывается в США с начала сороковых годов XX столетия. Основные работы по изучению этой культуры проводились в штатах Техас, Южная Каролина, Небраска, Канзас, Аризона, Калифорния. Большая неустойчивость урожаев, растрескиваемость коробочек - причины того, что кунжут до последнего времени не возделывался в США в широких масштабах.

Между тем эта страна обладает мировой коллекцией кунжута. Изучение различных образцов показало его ценность. На сельскохозяйственной опытной станции в штате Техас, проводя генетическое изучение кунжута, впервые в 1943 г. было обнаружено свойство нерастрескиваемости. Были проведены многократные скрещивания, включающие 32 родственные самоопыленные линии с нерастреекиваемостью. В 1955 г. был создан первый нерастрескивающийся сорт кунжута Рио (Rio), а в 1958 г. - второй сорт Делко (Деlсо).

Сорт Рио получил широкое распространение в южных засушливых штатах страны, являющихся основными районами по возделыванию кунжута. Сорт засухоустойчив и дает урожай семян до 2,24 ц с 1 га. На орошаемых участках урожай повышается до 11 ц с 1 га.

Сорт Делко при благоприятных условиях дает более высокие урожаи, чем Рио, но он менее засухоустойчив. В засушливых районах при недостатке влаги в почве он уступает сорту Рио по урожайности.

Уборку кунжута с нерастрескивающимися коробочками проводят с помощью виндрауэра после того, как с растений опадают листья. Скошенную массу сушат в валках и затем убирают комбайном, оборудованным подборщиком.

Сафлор (Саrthamus tincotorius L.) относительно новая культура для США. Первые посевы ее относятся к 30-м годам XX столетия.

В последние годы посевная площадь под сафлором в США достигла 200 тыс. га, из них 100 тыс. га приходится на долю штата Калифорния. Вообще эта культура хорошо произрастает в засушливых районах западной и юго-западной Америки.

Селекционная работа по созданию новых сортов сафлора начата в послевоенные годы, и с тех пор выведено и внедрено в производство значительное количество ценных сортов. Первые коммерческие сорта сафлора были выведены на сельскохозяйственной опытной станции штата Небраска из интродук-ционного материала № 852, № 10, № 6, привезенного из Азии. Опытные работы с сафлором проводятся также на экспериментальных сельскохозяйственных опытных станциях штатов Аризона, Калифорния и др.

Клещевина (Ricinus communis L.) занимает в США очень небольшие площади. Но в последние годы этой культуре уделяется серьезное внимание, в частности вопросам выведения однополых женских линий карликового типа.

Другие масличные культуры. В настоящее время в США изучается около 70 новых видов масличных культур; некоторые из них представляют определенный интерес для промышленности как источник различных органических кислот (табл. 27),

Из всех изученных новых масличных культур особого внимания заслуживает крамбе.

Крамбе (Grambe abyssinica Hochst.) отличается от других масличных культур ценным высококачественным маслом. Содержание масла в плодах составляет около 32%, из них 58- 60% представлено эруковои кислотой, которая используется для получения особого вида нейлона. Масло крамбе применяют как смазку при непрерывной отливке стали, в производстве резины, восков и пластических пленок. Шроты из семян крамбе содержат много белка с хорошим аминокислотным составом; однако использование их при откорме животных ограничена из-за присутствия тиоглюкозидов. В настоящее время проводятся широкие исследования по удалению вредных веществ и по их химическому изменению при производстве масла.

В последние годы в США под культурой крамбе было занято примерно 1000 га. Его высевают преимущественно в штатах Северная Дакота, Монтана, Северная Каролина, Орегон и др. Урожайность сильно зависит от условий выращивания. Так, в штатах Северная Каролина и Орегон на поливе урожай, крамбе превышает 45 ц с 1 га. В штатах Вашингтон, Монтана, Северная Дакота урожай составляет 7,0-9,0 ц с 1 га и в благоприятные годы-11 ц. Сбор урожая проводится комбайном.

Эуфорбия (Euphorbia lagascae spreng.) как новая масличная культура была интродуцирована в США из Испании. Семена содержат 42-50% масла, из которых около 60% приходится на долю 12,13-эпоксимасляной кислоты. Эту кислоту широко используют для производства пластика, защитных. покрытий и других промышленных продуктов.

В 1965 г. урожай семян этой культуры составил около 840 кг с 1 га. По мнению специалистов США, эуфорбия может давать высокие урожаи, если путем отбора и другими селекционными: методами будет снижена осыпаемость семян.

Вернония (Vernonia anthelmintica Willd.) завезена в США из Индии и Пакистана. Масло семян содержит высокий процент эпоксидной кислоты. Другие виды этого рода (из Эфиопии) имеют семена с масличностью до 28%, при этом около 70-75% общего содержания масла приходится на долю эпоксидной кислоты.

Большая работа проведена специалистами США по изучению различных видов растений из семейства крестоцветных с целью использования их как масличных культур. Преимущественно эги растения из засушливых районов Северной Америки. Биохимические исследования их семян показали, что все крестоцветные характеризуются большим или меньшим содержанием в масле эруковой кислоты.

В заключение следует отметить очень серьезный подход; к изучению растительного сырья в США. Масличные культуры в обязательном порядке получают полную биохимическую характеристику и, что очень важно, анализируются не только на количественное содержание масла в семенах, но и на качественный состав, на количественные соотношения жирных кислот.