Подсолнечник однолетний

Подсо́лнечник одноле́тний, илиПодсо́лнечник ма́сличный(лат.Heliánthus ánnuus) —видтравянистых растений изродаПодсолнечниксемействаАстровые. Народное название —подсолнух. Является одной из важнейшихмасличных культур.
Однолетнее травянистое растение.
Корневая системаподсолнечника масличного стержневая, проникает в почву на 2—3 м, что позволяет ему использовать влагу глубоких горизонтов.
Стебельдо 5 м (у масличных сортов 0,6—2,5 м), прямостоячий, преимущественно неветвящийся, покрыт жёсткими волосками. Внутри стебля находится мягкая, упругая сердцевина.
Листьяочерёдные, на длинных черешках, верхние сидячие, нижние супротивные, зелёные, овально-сердцевидные с заострёнными концами, с пластиной до 40 см длины, опушённые короткими жёсткими волосками (что обеспечивает ему большую засухоустойчивость), с пильчатыми краями.
Цветкив верхушечных, очень крупныхсоцветиях—корзинках, окружённых обёрточными листьями, 30—50 см в диаметре, как и бутоны, в молодом возрасте «тянутся» к солнцу и изменяют свою ориентацию свостоканазападв течение дня (см.гелиотропизм), однако, по мере созревания и цветения, растение фиксируется в определённом положении, указывая примерно на восток, в то время как молодые листья по-прежнему продолжают проявлять подобное поведение. Краевые цветки язычковые, 4—7 см длины, обычно бесплодные; внутренние — трубчатые, обоеполые, многочисленные (500—2000). Окраска цветков от светло-жёлтой до тёмно-оранжевой, иногда фиолетовая.Венчикпятичленный. В цветке пятьтычиноксо свободными нитями, но со сросшимисяпыльниками. Известно множество культурных разновидностей подсолнечника масличного, которые соединяются в три расы: 1)simplex, простой (не махровый), обыкновенный — общее цветоложе плоское, язычковых цветков один или несколько рядов, несколько разновидностей (из нихmacrocarpus); 2)tubulosus, трубчато махровый — общее цветоложе выпуклое, без язычковых или только с одним рядом язычковых цветков, трубчатые цветки сильно развиты, известна только одна разновидность (globosus); 3)ligulosus (flore pleno), язычково-махровый — общее цветоложе несколько выпуклое, все цветки язычковые, несколько разновидностей. Подсолнечник масличный образует чаще односоцветие, но бывают и дополнительные отростки с малыми соцветиями. Цветёт в июле — августе в течение 30 дней. Перекрёстноопылитель (с помощью пчёл, других насекомых и ветра).Пыльцевые зёрнатрёхбороздно-оровые, шаровидной формы. В диаметре (с шипами) 37,4—44,8 мкм. В очертании с полюса и экватора почти округлые. Борозды шириной 4—5 мкм, короткие, с неровными краями, часто со слабозаметными контурами, с притуплёнными концами. Оры овальные, экваториально вытянутые, шириной 4—5 мкм, длиной 6—6,5 мкм. Ширина мезокольпиума 22—25 мкм, диаметр апокольпиума 11—14,2 мкм. Толщина экзины (без шипов) 1,2—1,8 мкм. Подстилающий и нижележащие слои тонкие. Высота стерженьков под шипами до 1 мкм, между шипами, 0,3—0,4 мкм. Скульптура шиповатая, высота шипов 3,5—5 мкм, диаметр основания 1,2—1,5 мкм, концы их оттянуты и заострены; шипы расположены равномерно, на мезокольпиуме в полярной проекции находится пять шипов.Пыльцазолотистого цвета.
Плоды— продолговато-яйцевидныесемянки, слабогранистые, слегка сжатые, 8—15 мм длины и 4—8 мм ширины, с кожистымоколоплодником, белые, серые, полосатые или чёрные. Состоят изоколоплодника(кожуры, или лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой. В околоплоднике современных сортов подсолнечника междусклеренхимойипробковой тканьюнаходится панцирный слой, благодаря чему семянки не повреждаютсяподсолнечниковой огнёвкой. По морфологическим признакам плодов делят на группы: грызовой, масличный и межеумок. Окраска семянок масличной группы преимущественно тёмно-серая со слабой полосатостью, чёрно-угольная, редко серая с полосами; грызовой — серая с полосами, редко белая.
В листьях и цветках обнаруженыфлавоноиды(кверцимеритрин), кумариновый гликозид скополин, тритерпеновыесапонины,стерины(гликозид ситостеролин),каротиноиды(β-каротин, криптоксантин, тараксантин),фенолкарбоновые кислоты(хлорогеновая, неохлорогеновая, кофейная),антоцианы. В семенах содержитсяжирное масло(около 40 %, иногда до 50—52 %),белки(до 20 %),углеводы(до 25 %), стерины, каротиноиды,фосфолипиды. В семенах содержатся витамин PP и E, а такжеполиненасыщенные жирные кислоты(особеннолинолевая) и т. п.
Родина подсолнечника однолетнего —Северная Америка. Археологические раскопки подтверждают, что индейцы культивировали это растение более 2000 лет назад. Имеются археологические свидетельства выращивания подсолнечника на территории нынешних штатовАризонаиНью-Мексико. Некоторые археологи утверждают, что подсолнечник начали возделывать даже раньшепшеницы. Во многих индейских культурах подсолнечник использовался в качестве символа божества Солнца, особенно уацтековиотомивМексикеи уинковвПеру.
Франсиско Писаррообнаружил его вТавантинсуйу(Перу), где местные жители почитали изображение подсолнечника как символа солнечного божества —Инти(другое название — Пунчао). Золотые статуи этого цветка, также как и семена, были доставлены в Европу. Однако академикП. М. Жуковскийуказывает, что первые семена растения привезены были в Европу намного ранее испанцами, возвращавшимися из экспедиции в Новую Мексику, и высеяны вмадридском ботаническом садуещё в 1510 году. Первое описание подсолнечника было даноЛ’Обелемв 1576 году под наименованием «цветок солнца». Первоначально растение стали выращивать в садах как декоративное, иногда использовали в медицине, а позднее и как огородное (семена) растение. Считается, что из Испании подсолнечник однолетний проник в Италию и Францию, и к концу XVI века его выращивали в Бельгии, Англии, Голландии, Швейцарии и Германии. В середине XVII века в Англии молодые корзинки подсолнечника было модно варить и печь на углях, а потом есть с маслом и уксусом, какартишоки. В Германии в XVIII веке подсолнечник возделывали в качестве заменителя кофе, но это продолжалось недолго.
Из дикорастущих форм длительным отбором были созданы крупноплодные формы грызового подсолнечника. Впервые о производстве масла из подсолнечника в Европе задумались англичане, существует английский патент 1716 года, описывающий этот процесс. Однако масштабное производство подсолнечного масла началось в России. В Россию подсолнечник попал приПетре I, который, увидев диковинный заморский цветок вГолландии, распорядился послать его семена в Россию. Растение удачноакклиматизировалось, первоначально служило декоративным и дешёвым народным лакомством.
Начало его использования как масличного растения связано с именемДмитрия Бокарева, крепостного крестьянина из селаАлексеевки(в дальнейшем ставшим городом) Бирючинского уезда Воронежской губернии. Бокарев был знаком с производством льняного и конопляного масла и решил применить тот же процесс для производства подсолнечного. В 1829 году он первым получил подсолнечное масло на ручной маслобойке. В 1833 году купецПапушинс разрешения владельца Алексеевки графаШереметеваи при содействии Бокарева построил первый маслобойный завод по добыче подсолнечного масла на конном приводе, а в 1865 году — первый паровой маслобойный завод. Позже было налажено промышленное изготовление масла и начатаселекциявысокомасличных сортов. К середине XIX века во многих районах Воронежской и Саратовской губернии подсолнечник масличный занимал 30—40 % посевных площадей. В дальнейшем культура стала распространяться на прилегающих территориях, проникла на Северный Кавказ, Украину и в Зауралье. Масло подсолнечника быстро приобрело популярность в России, во многом потому, что его употребление допускается в днипостов, в которые разрешено употреблениеелея(откуда, кстати и происходит второе название подсолнечного масла — постное масло). В дальнейшем посевы сократились из-за значительного распространения болезней и вредителей. Только создание народной селекцией стойкого кржавчинесорта «Зелёнка» и панцирных сортов позволило вновь занять большие площади под подсолнечник (980 тысяч га в 1913 году).
Культурный масличный подсолнечник сформировался в России. В конце XIX века эмигранты из России завезли культуру производства подсолнечника и подсолнечного масла в США и Канаду. Вскоре США стали одним из основных (после России) производителей подсолнечного масла. В Америке возделывали сорта российской селекции, такие как «Русский мамонт», «Русский гигант» и «Русский великан». Американский ботаник Чарльз Хейзер отмечал: «Быстро распространившись по всей Европе, наибольшего успеха культура подсолнечника достигла только в России». В СССР созданы высокомасличные малолузжистые (не более 27 %),заразиховыносливые, стойкие к ржавчине и подсолнечной огнёвке (панцирность 97—98 %) сорта подсолнечника масличного. УспехиВ. С. Пустовойта,Л. А. Ждановаи других селекционеров позволили резко поднять среднюю масличность семян и повысить заводской выход масла соответственно с 28,6 % и 25,15 % в 1940 году до 48,4 % и 40,3 % в 1973 году. Самая престижная мировая премия в области разведения подсолнечника носит имя Пустовойта. В настоящее время производство подсолнечника и масла из него распространено практически по всему миру. Основные площади посевов на Украине, в Аргентине, Румынии, Турции, Испании, США; в России — в Поволжье, на Северном Кавказе и на Алтае.
Подсолнечник однолетний — наиболее известный и распространённый вид подсолнечника.
Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации различна, для короткоспелых сортов и гибридов сумма активных температур равна 1850, для раннеспелых — 2000, для среднеспелых — 2150. Средняя урожайность семян подсолнечника однолетнего составляет 10 ц/га (1 т/га или 100 т/км²). Максимальная урожайность 45 ц/га (4,5 т/га или 450 т/км²).
Ещёиндейцыупотребляли семена подсолнечника в размолотом виде; раздавленные семена подсолнечника были изысканным блюдом. Имеются даже свидетельства производства индейцами масла из подсолнечника. Масло употреблялось в хлебопечении и даже, возможно, как косметическое средство для смазывания кожи и волос. Из подсолнечника индейцы также извлекали пурпурную краску.
Подсолнечник однолетний выращивается практически во всём мире. В первую очередь — для производства из семянподсолнечного масла, которое затем употребляется для приготовления пищи и для технических нужд. Гидрогенизацией подсолнечного масла получаютсаломас, который в дальнейшем используется при производствемаргаринаилимыла. Масло также используется в лакокрасочной промышленности.
Подсолнечник масличный используется и каклекарственное растение: из сухих листьев и краевых цветков готовятнастойкудля повышения аппетита. В народной медициненастойиз краевых язычков цветков используется в качестве жаропонижающего. Подсолнечное масло не только ценный продукт питания, но и важное лечебное средство. Его употребляют наружно для растираний больных суставов, а внутрь принимают как лёгкое и мягкое слабительное. В прошлом свежие семена подсолнечника масличного рекомендовали применять приаллергии,бронхитеималярии.
Отходы производства подсолнечного масла (жмыхишрот) используются как высокобелковый корм для скота. Жмых используется также для изготовленияхалвы. Богатая белком зелёная масса высокорослых сортов идёт насилосисенаж. Скот охотно поедает обмолоченныекорзинки,половуи силос из растений, убранных во время цветения.
Стебли подсолнечника служат сырьём для получения клетчатки и бумаги. В безлесных районах их употребляют также на топливо. Лузга подсолнечника используется для производства биотоплива —топливные брикеты. Из золы от сжигания стеблей извлекаютпоташ, применяемый в мыловарении, производстве тугоплавкого ихрустальногостекла, при крашении и как калийное удобрение. Подсолнечник высевают как кулисное растение для задержания на полях снега.
Менее известно, что подсолнечник являетсякаучуконоснымрастением. Созданы сорта, выделяющиелатексиз надрезов стебля в значительных количествах.Резины, произведённые на его основе, отличаютсягипоаллергенностьюпо сравнению с натуральным и синтетическимикаучуками.
Существуютдекоративныесорта подсолнечника масличного с разноцветными и махровыми цветами.
В 2010-е годы центр культивирования подсолнечника сконцентрировался на причерноморском регионе (Украина и юг России), а также вАлтайском крае(Россия).
В 2014 году мировое производство семян подсолнечника составило 41,4 миллионов тонн, при этом на Украину и Россию пришлось в сумме 18,6 миллионов тонн (45 % всего мирового производства). В обеих странах тенденция роста объёмов урожая продолжается, в 2016 году урожай на Украине составил рекордные 13,6 миллионов тонн, а в России — также рекордные 11,01 миллион тонн. В 2018 году впервые суммарное производство Украины и России превысило 50 % мирового (26,9 миллионов тонн из 51,9).
В 2020 году в России средняя урожайность подсолнечника составила 17,4 ц/га, что на 2,8 ц/га меньше, чем в 2019 году. С урожайностью более 30 ц/га на протяжении последних лет лидирующие места по урожайности подсолнечника занимаютБрянская область, наряду сБелгородской,ОрловскойиКурскойобластями.
В России, ещё до изобретения производства подсолнечного масла, семена подсолнечника использовались как народное лакомство —семечки, употребляемые в сыром и поджаренном виде. Кроме того, их добавляют в кондитерские изделия, салаты, изготовляют подсолнечниковыекозинаки. Молотые семена подсолнечника являются основным компонентомподсолнечной халвы.
НаУкраине,Северном Кавказе, в ряде областейЧернозёмной зоны,Нижнего Поволжья,СибирииКазахстанаявляется важнейшеймедоноснойкультурой, обеспечивающей главный медосбор, а также пополнение запасов пыльцы в гнёздах пчелиных семей.Мёдизнектарацветущего подсолнечника золотисто-жёлтого цвета, иногда с зеленоватым оттенком, обладает слабымароматоми несколько терпким вкусом.Кристаллизуетсямелкими зёрнами и становится светло-янтарным. В зависимости от погодных условий и агротехники посевов медоносность колеблется в пределах от 13 кг с гектара вБашкортостанедо 25 кг вВоронежской области, асахаристостьнектара — от 45 % до 79 %. По другим данным, мёдопродуктивность составляет 40—50 кг/га. Отличительная особенность нектара — незначительное количество (3—4 %) и даже полное отсутствиесахарозы. Медоносныепчёлысобирают с цветков подсолнечника однолетнего ипыльцу.
Вгеральдикеподсолнечник — символ плодородия, единства, солнечного света и процветания, а также символ мира.
Helianthus annuusL., 1753, Sp. Pl. : 904
ВидПодсолнечник однолетнийотносится к родуПодсолнечниксемействаАстровые(Asteraceae) порядкаАстроцветные(Asterales). Кладограмма в соответствии сСистемой APG IV: