Для отримання високих урожаїв олеїнових гібридів соняшнику слід ретельно дотримуватися положень технологічної карти.
1970-ті рр. ХХ ст. відомий дослідник-біолог Карм Солдатов створив сорт соняшнику з незнайомою раніше якістю — високим умістом олеїнової кислоти в олії. Сорт отримав відповідну такому винаходу назву — Первенець. Маючи в олії в середньому 70–75% олеїнової кислоти (проти 25–30% в олії звичайного соняшнику), Первенець став донором видатної ознаки для більшості сучасних гібридів, здатних накопичувати в олії аж 90% цієї кислоти. І хоча створення Первенця стало можливим завдяки застосуванню впливу на насіння спеціальних хімічних речовин — мутагенів, вважається, що високоолеїновий соняшник створено за узвичаєними селекційними методиками. Саме це (тобто відсутність генної модифікації), нарівні з розрекламованим позитивним впливом олеїнової кислоти на організм людини, просуває зараз олеїновий соняшник на позиції органічної сільськогосподарської культури, яка має попит у багатьох країнах ЄС.
Жирні кислоти містяться в олії у вигляді складних молекул — тригліцеридів. Треба знати, що вміст жирних кислот у вільній формі (це називається кислотним числом) треба звести в олії до мінімуму. Чинний національний стандарт обмежує кислотне число соняшникової олії величиною 5,0, а для насіння першого класу — не більше ніж 1,3 мг КОН/г.
Про вміст в олії певної жирної кислоти, а не її тригліцеридів, ми будемо говорити для стислості.
Соняшникова олія з високим умістом олеїнової кислоти (мононенасичений тип) вважається більш корисною для здоров’я людини, ніж звичайна лінолева олія (поліненасичений тип). Однак треба розуміти, що корисною є не саме олеїнова кислота. Корисними є певні властивості високоолеїнової соняшникової олії та продуктів, виготовлених з неї. Зокрема, це подовжений строк зберігання олії, визначений меншою, у порівнянні до лінолевої кислоти, здатністю олеїнової кислоти до взаємодії з киснем повітря.
Процес окиснення олії призводить до утворення токсичних речовин, зокрема перекисей. Для оцінки переваги використання високоолеїнової олії під час виробництва маргаринової продукції у дослідженнях Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН з доступом атмосферного повітря зберігалися зразки жирових сумішей — основ маргарину. Жирові суміші було виготовлено із високоолеїнової та звичайної олії. Перекисне число жирової суміші (чим воно вище, тим вище токсичність продукту), у складі якої була присутня високоолеїнова олія, досягло максимального дозволеного для здоров’я людини значення (10 ммоль О2/кг) на 57-му добу, а жирової суміші зі звичайною олією — приблизно на 24-ту добу. Таким чином, зміна рідкої фракції у жировій суміші підвищила строки зберігання маргаринової продукції майже вдвічі.
Гібридна лінійка
У комплексі заходів, спрямованих на підвищення якості продукції соняшнику, селекція посідає центральне місце. Сучасні гібриди олеїнового типу не поступаються за врожайністю, стійкістю до хвороб і до абіотичних чинників гібридам лінолевого типу, добре зарекомендували себе в різноманітних умовах. Еру олеїнового соняшнику в Україні у 2002 році «відкрив» гібрид Еней селекції Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН. У 2019 році Державний Реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні, налічував уже декілька десятків гібридів олеїнового типу. Від часів сорту Первенець олеїновий соняшник зазнав великих змін. Селекційні компанії пропонують гібриди різних груп стиглості, адаптовані до умов степу і лісостепу, стійкі до збудників поширених хвороб… За вмістом олеїнової кислоти всі олеїнові гібриди можна розділити на дві групи — середньо і власне високоолеїнові. Вміст олеїнової кислоти в олії, виготовленої з насіння гібридів першої групи, за міжнародними стандартами харчових продуктів (див. зведення стандартів CODEX ALIMENTARIUS) повинен дорівнювати 43,1–71,8% (на тлі вмісту лінолевої кислоти 17,7–45,3%). Такі гібриди займають більшу частину площ соняшнику в Сполучених Штатах Америки.
Збалансований жир-кислотний склад олії середньоолеїнових гібридів надає соняшниковій олії не лише корисні якості, а й приємний споживачеві смак. Отже, за споживчими властивостями середньоолеїновий соняшник задовольняє всім вимогам, а його рослини мають цінну біологічну особливість — підвищувати рівень вмісту олеїнової кислоти в олії насіння за високі температури повітря в період вегетації. За спостереженнями науковців Інституту рослинництва, за вирощування середньоолеїнових гібридів в умовах України вміст олеїнової кислоти в їх олії сягає 75–77%, в окремі роки навіть вище. Однак селекціонери не зупинилися на досягнутому й створили преміум-гібриди соняшнику з умістом олеїнової кислоти в олії до 90%.
Закупівельні організації встановили нижню межу вмісту олеїнової кислоти, яка дорівнює 82%. Чому саме така цифра встановлена на ринку? На це запитання, в принципі, немає однозначної відповіді. У спрощеному вигляді, такий рівень вмісту олеїнової кислоти здешевлює процес переробки олії та виготовлення з неї різноманітних продуктів.
Тонкощі вирощування
Поглиблені дослідження впливу агротехнологічних умов вирощування звичайного (лінолевого) соняшнику на вміст жирних кислот в його олії проведено наприкінці минулого сторіччя. Тоді було встановлено, що вміст олеїнової кислоти підвищується (від 25–30 до 40%) за високих доз азотних добрив, за вирощування гібридів в умовах водного стресу, а також залежно від густоти посіву. Сучасні гібриди олеїнового типу завдяки генетичним особливостям стабільно зберігають високу якість олії незалежно від умов вирощування. Проте для одержання високих урожаїв товарного насіння олеїнового соняшнику слід ретельно дотримуватися головних положень технологічної карти. Важливо забезпечити рослинам сучасних гібридів найкращі умови росту та розвитку, що сприятиме максимальній реалізації врожайного потенціалу. Розглянемо за порядком.
Місце в сівозміні має забезпечити соняшник достатньою кількістю вологи та сприяти уникненню ураження збудниками хвороб. Найкращими попередниками є озима пшениця, ярі колосові, кукурудза на зерно та силос, які не використовують вологу глибоких шарів ґрунту й не мають спільних із соняшником хвороб. Попередні культури та рівень вологозабезпеченості посіву не впливають напряму на накопичення жирних кислот в олії соняшнику, але сприяють підвищенню рівня врожайності. Сучасні гібриди олеїнового типу вибагливі до умов вирощування, тому цим заходом не треба нехтувати. Особливого значення набуває боротьба з падалицею звичайного, лінолевого соняшнику, яка може рости будь-де.
Від початку створення олеїнового соняшнику постало питання про просторову ізоляцію під ним полів. Річ у тому, що склад жирних кислот в олії змінюється вже в рік запилення соняшнику. Тобто перезапилення пилком, занесеним із поля звичайного соняшнику, призводить до різкого зменшення вмісту олеїнової кислоти в товарному насінні. У разі повної відсутності ізоляції зниження вмісту олеїнової кислоти може досягати 12–15% і навіть більше. У 1980–1990ті рр. ХХ ст., за рекомендаціями науковців, олеїновий соняшник слід було сіяти на відстані не менше як 2 км від інших посівів. Для дотримання таких вимог було запропоновано створення спеціальних зон вирощування високоолеїнового соняшнику. На жаль, ця пропозиція і досі є на папері.
Для сучасних гібридів, яким притаманна висока автофертильність, ці норми знижені. Проте для більшості олеїнових гібридів необхідність просторової ізоляції зберігається, і за дослідженнями, проведеними в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН, вона має бути не меншою ніж 500 м. Проте політ бджіл може відбуватися з більшої відстані (принаймні до 1,5 км), тому господар має шанс втратити потенціальний високий уміст олеїнової кислоти і за таких ізоляційних норм.
Ізоляцію в часі, яку дозволено навіть під час вирощування насіннєвого матеріалу соняшнику, доцільно застосовувати і в технології вирощування олеїнового соняшнику. Існування гібридів різних груп стиглості це вможливлює, селекціонери добре попрацювали в даному напрямі.
Сучасні олеїнові гібриди добре реагують на внесення добрив, приріст врожаю насіння сягає 0,6 т/га. Однак виразної залежності між накопиченням жирних кислот в олії інноваційних олеїнових гібридів та застосуванням добрив (зокрема азотних) не існує.
Строкам сівби гібридів олеїнового типу слід приділити особливу увагу таким чином, щоб вегетація відбувалася за оптимальних для соняшнику значень температури повітря. Про залежність жирнокислотного складу олії гібридів соняшнику від температурного режиму вегетаційного періоду, особливо періоду цвітіння і початку наливу, поговоримо нижче. Для агронома важливо, що надранні або пізні строки сівби можуть зрушити строки цвітіння в бік контрастніших або прохолодніших температурних умов, що призводить до зниження вмісту олеїнової кислоти. Або за тепліших умов відбувається зворотний процес. Ступінь зміни вмісту олеїнової кислоти — це вже властивості конкретного гібрида, його генотипових особливостей. Найбільш це помітно на прикладі звичайних, лінолевих гібридів, а також середньоолеїнових. Зокрема за дослідженнями Інституту рослинництва, зростання середньої нічної температури від 14 до 19 °С у період від цвітіння до фізіологічної стиглості соняшнику призводить до зростання вмісту олеїнової кислоти в олії насіння звичайних гібридів (наприклад, гібрида Воїн) на 15% — до 45%. Отже, кожний 1 °С зростання нічної температури — три додаткових відсотки олеїнової кислоти в олії. А вміст олеїнової кислоти в олії високоолеїнового преміум-гібрида Кадет за таких нічних температур перевищив 88%.
Головна рекомендація під час збирання соняшнику — уникнути змішування насіння олеїнових і лінолевих гібридів. Це стосується і первинного очищення, і зберігання. Як це зробити — справа кожного господаря. Зрозуміло, що для переробки на МЕЗах потрібно виробництво великих партій товарного насіння.
Урожайність олеїнових гібридів залежить і від строків збирання, які визначають за ступенем стиглості й вологістю насіння. До збирання соняшнику приступають, коли у 75–80% рослин кошик ззовні набуває бурого забарвлення (фаза технічної стиглості), тобто за вологості 10–12%. Не треба допускати перестою посівів. Це викликано кількома причинами.
Найперше, про що треба пам’ятати, — за перестою може підвищитися кислотне число олії, тобто кількість жирних кислот у вільному вигляді. Вільні жирні кислоти з’являються як кінцевий продукт розщеплення тригліцеридів. Процес відбувається під впливом високої вологості насіння, а також під дією патогенів, що живляться насінням соняшнику — збудників альтернаріозу, ризопусу, склеротиніозу й інших. Отже, зусилля з отримання високоолеїнової олії можуть бути зведеними нанівець — тригліцериди жирних кислот починають розкладатися, а олія стає несмачною.
Варто згадати про непов’язаний (на перший погляд) зі строками збирання процес — біосинтез жирних кислот в олійних клітинах насіння соняшнику. Впродовж біосинтезу жирні кислоти поступово перетворюються одна на одну, жирнокислотний склад олії поступово змінюється. Пальмітинова кислота перетворюється на стеаринову, стеаринова — на олеїнову. На певному етапі розвитку насіння олеїнова кислота починає перетворюватися на лінолеву. Отже, затримка зі збиранням — зменшення вмісту олеїнової кислоти. Проте в насінні сучасних високоолеїнових гібридів завдяки генній мутації таке перетворення не відбувається.
Погода впливає?
Процес біосинтезу жирних кислот має складну генетичну організацію. Його спрямованість, динаміку та швидкість визначено дією й взаємодією ферментних комплексів рослини, на активність яких, у свою чергу, впливають умови довкілля. Ці процеси є загальнобіологічними, стосуються не лише соняшнику, а всього рослинного царства.
За загальною кліматичною теорією утворення органічної речовини С. Л. Іванова, чим нижча температура повітря впродовж вегетаційного періоду рослини — тим більш ненасичені жирні кислоти становлять її олію. Для наших континентальних умов це означає, що звичайний соняшник за високої температури повітря здатний утворювати олію з більшою кількістю олеїнової кислоти. Тому в умовах посухи та спеки олія навіть звичайного гібрида лінолевого типу може значно підвищити свою якість. Так було у 2010 році, надзвичайному за температурним режимом вегетаційного періоду, коли вміст олеїнової кислоти в насінні багатьох лінолевих гібридів підвищився на кілька відсотків — до 35–40%.
Слід зазначити, що географічна широта вирощування гібрида не має суттєвого впливу на вміст жирних кислот. Збільшення тривалості освітлення в літній період у північних широтах вирощування соняшнику (який тепер просунувся далеко на північ — аж до Фінляндії!) не призводить до зменшення вмісту лінолевої кислоти та зростання вмісту олеїнової. Зате з просуванням посівів із півдня на північ спостерігають суттєві зміни температурного режиму впродовж розвитку насіння, зокрема, зниження температури повітря в нічний час. За функціонування різних ферментних систем, лінолева кислота в олії насіння соняшнику синтезується в нічній час, а олеїнова — в денний. Тому вміст жирних кислот залежить як від абсолютного значення максимальних (зазвичай денних) і мінімальних (нічних) температур, так і від контрастності цих температур, тобто їх перепаду впродовж доби. Звичайно, такі перепади більш притаманні гірським умовам, але й наші кліматичні умови, які останніми роками змінюються в бік посилення континентальності, можуть призвести до зменшення вмісту олеїнової кислоти в олії.
Завдяки діяльності селекціонерів, ефект впливу коливань температур упродовж доби на жирнокислотний склад олії зведено до мінімуму. На тепер створено гібриди високоолеїнового типу, які зберігають високий уміст олеїнової кислоти за будь-якого температурного режиму.
Гібриди зі стабільним високим умістом олеїнової кислоти мають особливу цінність через їхню здатність до вирощування в широкому діапазоні кліматичних умов. Науковці профільних інститутів України в різних агрокліматичних умовах дослідили мінливість умісту олеїнової кислоти в олії новітніх гібридів соняшнику залежно від температурного режиму їх вегетаційного періоду.
В результаті досліджень було отримано перспективні результати. Наприклад, в олії насіння високоолеїнового гібрида Кадет уміст олеїнової кислоти перевищував 83,85% за будь-яких температурних умов і тримався в середньому на рівні 87% (рис.).
За оцінюванням фахівців, площі під олеїновим соняшником в Україні не перевищують 5%. Однак здобутки селекціонерів, підхожі кліматичні умови й зростання світового попиту на соняшникове насіння з високим умістом олеїнової кислоти надають олеїновому соняшнику всі шанси опанувати наші поля та забезпечити населення чудовим харчовим продуктом.
Катерина Макляк, д-р с.-г. наук,
Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН
журнал The Ukrainian Farmer, січень 2020 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі The Ukrainian Farmer та інтернет–сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/ належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
