Обновить состав — преимущества возделывания озимого рыжика

Потеря разнообразия и небольшое число видов, применяемых в производстве, в условиях глобального и локального изменения климата представляют серьезную угрозу при решении мировой продовольственной проблемы. Поиск новых растений, выделение ценных форм для внедрения в культуру, их рациональное использование в земледелии и промышленности выступают важнейшими задачами растениеводства.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, в ХХ веке было утрачено 75% мирового генетического разнообразия агропромышленных видов. Интродукция в полеводство новых культур, в частности рыжика озимого, будет способствовать повышению биоразнообразия в растениеводческой отрасли и уменьшению пестицидной нагрузки на агроценозы.

Высоким биопотенциалом для возделывания масличных культур в нашей стране обладает Республика Крым. Ее возможности обусловлены длинным безморозным периодом в 171–238 суток, суммой положительных температур свыше 10ºС в течение 3100–3600 часов в год и плодородными почвами. В то же время основным недостатком региона для сельскохозяйственного сектора является проблема влагообеспеченности, так как по увлажненности полуостров относится к зоне рискованного земледелия: 44% территорий характеризуются очень засушливыми условиями, 33% — засушливыми. В научно обоснованной стратегии развития агропромышленного комплекса Республики Крым, утвержденной местным Министерством сельского хозяйства на срок до 2021 года и прогнозный период до 2030 года, одним из приоритетных инновационных направлений растениеводства названо производство засухоустойчивых культур.

Согласно анализу отрасли полеводства данного субъекта, высокий удельный вес зерновых в структуре посевных площадей привел к выращиванию колосовых практически в монокультуре. В последние годы свыше 28% озимой пшеницы высевается по недопустимым предшественникам — стерневым растениям и подсолнечнику, что негативно сказывается на фитосанитарном состоянии посевов и снижает плодородие почвы. При этом рыжик считается хорошим предшественником для зерновых и зернобобовых культур, а его возделывание в севооборотах позволит увеличить биоразнообразие. При выборе данного растения не ставится под сомнение необходимость выращивания традиционных масличных — подсолнечника, льна и горчицы, которые прочно закрепились на полях региона. Однако возделывание льна в короткоротационных севооборотах приводит к почвоутомлению, а подсолнечника — к развитию специфических болезней и распространению заразихи. Рыжик озимый может занять свою экологическую нишу в дополнение к традиционным масличным культурам.

Как озимая культура Camelina sylvestris формирует урожай за счет осенне-зимних запасов влаги и эффективно использует весенний максимум жидкости в почве. Даже морфологически данный вид лучше приспособлен к крымским условиям, чем яровой тип, — наличие опушения свидетельствует о более экономном расходовании воды. Все исследователи относят рыжик озимый к засухоустойчивым растениям, поэтому почвенно-климатические условия полуострова позволяют получать его стабильную урожайность в широком календарном диапазоне. Так, средняя продуктивность культуры за пять лет изучений составила 1,35 т/га. Следует отметить еще одну важную особенность озимого рыжика — способность переносить заморозки до –20…25ºС без снежного покрова. В исследованиях его зимостойкость, то есть возможность культуры противостоять комплексу воздействий внешней среды на протяжении зимнего и ранневесеннего периодов, доходила до 99,8%.

Еще одним несомненным преимуществом Camelina sylvestris является то, что в Крыму данное растение можно выращивать без применения гербицидов. Аллелопатические особенности рыжика широко описаны в иностранной научной литературе. Российские исследования также свидетельствуют о его конкурентоспособности в агроценозах и объясняют этот факт наличием в нем эфирных масел редечного типа, которые содействуют угнетению злостных сорняков, в частности молокана татарского и осота розового, а корневые выделения подавляют развитие корневых гнилей у зерновых колосовых культур. Рассматриваемый вид обладает и другими привлекательными характеристиками: всходы дружно созревают, семена слабо осыпаются, растения легко обмолачиваются и удобно убираются способом прямого комбайнирования.

Масло рыжика используется в разных отраслях: пищевой, технической промышленности — для изготовления красок и олифы, при создании косметики, а также в качестве биологически ценной добавки в рацион. Данный продукт, конечно, не столь востребован потребителем, как, например, подсолнечное масло, однако его популяризация на основе подробных исследований состава может способствовать продвижению и обретению своего покупателя.

По классификации Л. С. Иванова, этот продукт относится к полувысыхающим маслам. Одними из важных показателей безопасности растительного масла являются кислотное и перекисное числа, которые свидетельствуют о качестве сырья. Первое служит критерием содержания свободных кислот, то есть количества миллиграммов гидроксида калия, требуемого для их нейтрализации в одном грамме продукта. Согласно данным лаборатории агрохимических исследований ФГБУН «НИИ сельского хозяйства Крыма», кислотное число масла рыжика составляет 1,18 мг КОН/г. Перекисное число, в отношении этого сырья равняющееся 3,46 ммоль/кг активного кислорода, характеризует концентрацию в жире первичных продуктов окисления, то есть перекисей и гидроперекисей.

В соответствии с данными Т. Я. Праховой, на показатели как массовой доли жира, так и качества масла рыжика оказывают влияние экологические условия. Например, при выращивании в Пензенской области в сухие годы увеличивается содержание олеиновой кислоты и уменьшается сумма линоленовой и линолевой кислот по сравнению с соответствующими значениями во влажные периоды. Соотношение омега-3 и омега-6 также подвержено изменчивости в зависимости от характера погоды: в засушливые сезоны оно составляет примерно 1,5:1, а при наличии большего объема влаги — 3,5:1 и более. В первом случае продукт можно использовать как диетическое и лечебное масло, а во втором его целесообразно направлять на технические цели и применять в качестве биотоплива. Следовательно, в условиях Пензы только в сухие годы у Camelina sylvestris формируются семена с оптимальным балансом физиологически необходимых жирных кислот семейства омега-3 и омега-6 по сравнению с параметрами посевного материала, полученного во влажные годы. В то же время результаты лабораторных анализов показали, что семена рыжика озимого, культивируемого в Республике Крым, содержат до 43,9% масла, а соотношение омега-3 и омега-6 в них составляет от 1,7:1 до 2,2:1 даже во влажные годы. Таким образом, данное масло полезно и должно идти на пищевые цели.

К потребительским свойствам рыжикового масла следует отнести значительное общее содержание токоферолов по сравнению с их концентрацией в подсолнечном и рапсовом сырье. Состав этих веществ в рассматриваемом продукте представлен в основном γ-разновидностью, что обусловливает высокий уровень его окислительной стабильности в процессе хранения, несмотря на существенное количество полиненасыщенных жирных кислот, в частности линоленовой и эйкозатриеновой. Кроме того, рыжиковое масло содержит сквален — полиненасыщенный углеводород, который предотвращает возникновение дефицита кислорода в организме человека. Впервые данный компонент был обнаружен в печени акулы, и именно он помогает ей жить в непростых условиях недостатка этого элемента. Сквален используется в косметике и медицине: обогащает клетки кислородом, замедляет процессы старения, повышает иммунитет и даже считается противоопухолевым средством.

Жмых — побочный продукт получения масла рыжика. Конечно, он является не таким полезным, как, например, соевый компонент, однако в научной литературе в последние годы появляется большое количество информации о положительных результатах его применения в рационе коров, овец, свиней, птицы и в аквакультуре. Давая животным корм с более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, можно добиться увеличения количества этих веществ, а употребление подобного конечного продукта в пищу уменьшает уровень холестерина у людей. Кроме того, потребительские свойства этого сырья характеризуются низким содержанием эруковой кислоты в масле и глюкозинолатов в семенах, что соответствует показателю безопасности.

Анализируемое масличное растение также вызывает все больший интерес в связи с возможностью его использования в качестве основы для биоавиакеросина. Сегодня перед коммерческой авиацией стоят глобальные вызовы, которые требуют масштабных решений. На долю воздушного транспорта сейчас приходится два процента от общего количества выбросов углекислого газа в атмосферу, то есть около 630 млн т. При повышении годового объема авиаперевозок на 4–5% данная величина к 2030 году может удвоиться. В связи с этим Международная ассоциация воздушного транспорта IATA разработала дорожную карту снижения вредных выбросов, в соответствии с которой предусмотрены увеличение топливной эффективности авиаперевозок и сокращение расхода горючего самолетами на 1,5 % в год. При этом одним из методов уменьшения загрязнения атмосферы назван постепенный переход на биотопливо. Таким образом, масло рыжика становится востребованным на рынке ввиду перспектив долгосрочного сбыта и отсутствия конкурентов. Кроме того, в рамках проведенного исследования были проанализированы физико-химические свойства образцов биотоплива, изготовленного из рыжикового, рапсового и подсолнечного масел в Республике Крым. Полученные в ходе работы сведения показали, что параметры синтезированных эфиров соответствуют требованиям EN 14214-2003 и их можно использовать при приготовлении смесевого моторного топлива. Отсюда следует, что масло из семян рыжика, выращенного на Крымском полуострове, по составу и свойствам подходит для выработки биодизельного горючего путем реакции метанолиза с применением гомогенного щелочного катализатора. Полученный продукт по физико-химическим характеристикам аналогичен биодизелю из подсолнечного или рапсового масла.

Множество положительных характеристик Camelina sylvestris как сельскохозяйственной культуры были уже выделены аграриями Крымского полуострова, в результате чего с 2019 года данное растение активно высевается на производственных площадях. Таким образом, благодаря работе, проведенной специалистами ФГБУН «НИИ сельского хозяйства Крыма», произошел успешный переход от фундаментальных и прикладных исследований к коммерческому продукту.

Широкое осмысление положительных, рациональных и экологических преимуществ выдвигает озимый рыжик в число альтернативных традиционным масличным растениям. Потенциал этого вида до конца не раскрыт, однако данная перспективная нишевая агрокультура должна занять достойное место в структуре посевных площадей, а масло, полученное из нее, — найти применение в рационе потребителей, поскольку без обеспечения населения разнообразными и экологически чистыми продуктами питания невозможно сформировать базу для ведения здорового образа жизни. Дальнейшее продвижение Camelina sylvestris будет способствовать увеличению биоразнообразия в растениеводческой отрасли и возможности получения ценного растительного масла собственного производства для использования в различных целях народного хозяйства.