Успехи селекции и хорошо организованное семеноводство обеспечили рост масличности товарных семян. Так, в 1950г содержание масла в семенах составляло – 30,4%, а заводской выход масла – 28, а в 1981-1985гг – соответственно – 46,9% и 45,5%.
1.3 Морфологические особенности
Подсолнечник относится к семейству Астровых (Asteraceae L.), или сложноцветных (Compositae L.), полиморфному роду Helianthus. В различных классификациях к этому роду относили от 50 до 264 видов. По классификации К. Хейзера (США), род Helianthus включает 68 многолетних и однолетних видов. Многолетних видов намного больше, но однолетние имеют значительно более широкий ареал.
В 1980 г. А.В.Анашенко (ВИР) на основе генетико-эволюционного изучения подсолнечника разработал классификацию, согласно которой род Helianthus включает десять видов: один сборный диплоидный однолетний вид - Н. annuus L. и девять многолетних (ди-, тетра- и гексаплоидных).
В полевой культуре используют два вида: однолетний диплоидный - Н. annuus L. (2n = 34) и многолетний гексаплоидный - Н. tuberosus L. (2n=102).
Однолетний диплоидный вид Н. annuus L. включает три подвида: subsp.
annuus, subsp. lenticularis, subsp. petiolaris. Подвидannuus делитсяначетырегруппы(v. annuus, v. australis, v. armeniacus, v. pustovojtii), включающиерядформ. Все современные масличные сорта отнесены к v. pustovojtii.
Разновидности подсолнечника различаются по окраске и панцирности семянок. В зависимости от степени выполненности семянок подсолнечник посевной делят на грызовой, межеумочный и масличный.
В России получили распространение местные сорта масличного и грызового подсолнечника - Зеленка, Фуксинка, Масленок, Пузанок и др.
Если раньше считали, что 33%-я масличность семян – биологический предел для подсолнечника, то теперь ее удалось повысить до 53 %. Этот успех достигнут благодаря высокоэффективной схеме селекционного процесса, разработанной на Кубани академиком В.С. Пустовойтом, - автором 42 сортов подсолнечника, а также ряда сортов пшеницы, ржи, проса, кукурузы и клещевины. Благодаря научным разработкам только этого ученого заводской выход масла из семян подсолнечника в среднем вырос с 25,4 (1940 г.) до 45,9 % (1981-1984 гг.), а Кубань теперь считают вторичным центром происхождения полевого масличного подсолнечника, так как путем селекционной работы с этой культурой здесь создано большое разнообразие его сортов и форм.
Подсолнечник посевной – однолетнее растение.
Стебель– прямостоячий, грубый, высотой – 1-2,5м.
Корневая система стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени, на нем появляются боковые корни и проникают на глубину – 2-2,5м. Вначале они растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Главный и боковые корни покрыты более мелкими корешками, пронизывающими большой объем почвы.
Соцветие– многоцветковая корзинка, состоящая из крупного цветоложа, по внешнему краю которого расположены в несколько рядов зеленые листочки. По краям корзинки размещены крупные бесполые язычковые цветки, имеющие оранжево-желтую окраску. Трубчатые цветки, заполняющие всю корзинку (1000 и более), обоеполые; опыление перекрестное.
Плод подсолнечника – семянка.
1.4 Биологические особенности
По размерам семянок, масличности и лузжистости сорта подсолнечника делят на 3 группы:
1. Масличные – семянки мелкие (длина 8-14мм, масса 1000 семянок – 35-80г), лузжистость низкая 922-36%), ядро полностью заполняет полость семянки, содержание жира в ядре – 53-63%, что составляет – 40-56% масла в семянке;
2. Грызовые – семянки крупные (длина 15-25мм, масса 1000 семянок – 100-170г), лузжистость высокая (42-56%), ядро не полностью заполняет полость семянки, масличность низкая (20-35%); грызовые сорта обычно представлены крупными растениями, нередко их возделывают на силос;
3. Межеумки – по размерам семянок и по другим признакам занимают промежуточное положение.
По наличию или отсутствию в кожуре семянки панцирного слоя сорта лузжистости делят на панцирные и беспанцирные. В РФ распространены селекционные панцирные сорта и гибриды масличного подсолнечника, в кожуре которых имеется особый панцирный слой черного цвета (фитомелан), содержащий до 76% углерода. Такие сорта не поражаются подсолнечной молью.
Особенности биологии
Культурный подсолнечник является степным экотипом. Способность образовывать глубоко проникающий стержневой корень и придаточные корни из гипокотиля обеспечивает ему устойчивость к засухе и степным ветрам, он отличается также высокой холодостойкостью и экологической пластичностью.
Прорастание семян во влажной почве начинается при температуре – 4-6°С, при температуре почвы – 10-12°С оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена переносят кратковременные понижения температуры до …-10°С, молодые всходы могут выносить заморозки до …-6°С.
Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет - 1850°С, раннеспелых – 2000°С, среднеспелых – 2150°С. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 – от цветения до созревания.
Подсолнечник – культура засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время – одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве.
Подсолнечник требователен к свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур требованиями биологии.
Лучшие почвы для подсолнечника – черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды. Заболоченные, кислые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также участки с избыточным содержанием извести для него малопригодны. Благоприятный для роста растений интервал рНсол=6-6,8.
На образование 1т семян подсолнечник потребляет: азота – 50-60кг, фосфора – 20-25кг, калия – 120-160кг. Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает органическую массу. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80% фосфорной кислоты и 90% калия от их общего выноса из почвы за весь период вегетации. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов, растения особенно требовательны к фосфорному питанию.
Д.С. Васильев предложил схему, в которой выделил5 периодов вегетации подсолнечника. В эти периоды вегетации подсолнечник предъявляет следующие требования к условиям внешней среды:
Первый период: основные жизненные процессы – набухание и прорастание семян, появление всходов – связаны с поглощением воды. Определяющий фактор внешней среды в этот период – температура. Благоприятная для прорастания семян температура посевного слоя почвы составляет – 10-12°С, при этом всходы появляются через 10-14 дней.
Второй период: в этот период число листьев достигает – 18-20. Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит на 3 этапе органогенеза, а на 4 этапе с появлением 5-8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. На 5 этапе органогенеза образуются покровные и генеративные органы цветка.
Третий период: этот период характеризуется интенсивным ростом надземных органов и корневой системы. В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается. Продолжается интенсивный рост листьев среднего яруса (14-26 лист). В этот период усиленно растут генеративные органы: развиваются язычковые и трубчатые цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К концу периода пыльники выходят из венчиков.
Четвертый период: цветение наступает примерно через 50-60 дней после всходов и продолжается 20-25 дней (одна корзинка цветет 8-10 дней). Максимальное увеличение корзинки отмечается в течение 8-10 дней после отцветания, рост ее продолжается вплоть до пожелтения. После оплодотворения завязи начинается рост семян, который завершается за 14-16 дней, а затем в течение 20-25 дней происходит налив семян – накопление в них жира и других запасных веществ. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к влаге в почве (критический период). Фаза налива семян завершается на 30-35 день после оплодотворения. Фаза созревания (физиологическая спелость) наступает при влажности семян – 36-40%. Тыльная сторона корзинки становится желтой. Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение воды.
Пятый период: при полной (хозяйственной) спелости корзинки приобретают желто-бурый и бурый цвет, влажность семян снижается до 12-14% (в более северных районах – до 16-18%).
Сорта и гибриды
Академиками В.С. Пустовойтом, Л.А. Ждановым и другими селекционерами выведены высокомасличные, низколузжистые, панцирные и заразихоустойчивые сорта и гибриды подсолнечника. Масличность семянок сортов достигает – 50-54% (на АСВ), лузжистость – 19-24.
Межлинейные гибриды подсолнечника выровнены по высоте и диаметру корзинки, одновременно цветут и созревают, что облегчает уборку. Гибриды превышают сорта по урожаю семян на 10-15%, но несколько уступают им по масличности семян и сбору масла с 1га, по устойчивости к неблагоприятным погодным условиям.
По длине вегетационного периода сорта и гибриды подсолнечника делят на скороспелые (80-90 дней), раннеспелые (90-100 дней) и среднеспелые (100-110 дней).
Скороспелые сорта и гибриды (Енисей) созревают за 80-90 дней. Их выращивают в северных и восточных районах возделывания подсолнечника (Западная Сибирь, Поволжье, Центрально-Черноземный регион). По урожайности и масличности они уступают сортам других групп (урожайность – 2-3т/га, масличность – 42-52%).