WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Кочнев Н.К., Калиничева М.В.

К 75 Топинамбур - биоэнергетическая культура XXI века - М.:

Типография "Арес", 2002. - 76 с: ил. 19. ISBN 5-902277-01-9

В книге представлены сведения по одной из самых интересных технологических культур мира - топинамбуру (земляной груше): история растения, биологические характеристики, сорта, химический состав, основы возделывания и переработки, использование в кормопроизводстве, пищевое и лечебное использование человеком. Подробно описаны биологически активные вещества топинамбура, позволяющие использовать его в биологически активных добавках к пище и в продуктах питания функционального назначения.

Книга предназначена для специалистов сельского хозяйства, биологов, работников пищевой промышленности, а также представляет интерес для самого широкого круга читателей. Иллюстраций 19, литература 51 название.

ISBN 5-902277-01-9

© Кочнев Н.К., Калиничева М. © Типография "Арес"

От авторов

Начало активных агротехнических опытов с культурой топинамбур в России связано с именами В.И. Козловского, Н.И. Вавилова. В начале 30-х годов XX века уже были предприняты попытки масштабного возделывания земляной груши, но своё продолжение они нашли только в конце 80-х годов. И вновь, по причине отсутствия отработанной механизации возделывания и уборки, технологических приёмов первичной и полной переработки, лет на 10 наступило затишье на топинамбурном поле. В то же время экономические и природно-климатические условия России, особенно Сибири, требовали поиска растений под малозатратные технологии, но с достаточно высокими кормовыми и технологическими достоинствами.

В 80-х годах в Сибири о топинамбуре знали немногие энтузиасты, а в 1992 году уже во многих хозяйствах Челябинской, Омской, Курганской, Новосибирской, Иркутской областей, Красноярском крае, Бурятии и Якутии вегетировали плантации в несколько десятков гектаров. В 1996 году только в Иркутской области посадки топинамбура занимали более 100 га. Неспроста эта культура привлекает все большее внимание, как для решения вопросов кормопроизводства, так и для переработки в пищевые и технические продукты. Для сложных природно-климатических условий Сибири с коротким вегетационным периодом, ранними августовскими заморозками, засушливым летом особенно актуален поиск новых перспективных культур, отличающихся высокой урожайностью, повышенным содержанием растительного белка и других ценных компонентов и неприхотливостью к условиям произра­стания.

Одной из таких культур может стать топинамбур (земляная груша). Еще в 1911 году В.И.Козловский писал: "Это единственное растение из всех разводимых, которое дает большие урожаи почти без затрат тру­да, не опасаясь ни мороза, ни засухи, ни дождя, ни плохой почвы и ее истощения, обходится без навоза, обильно родит на одном месте десятки лет, а что для нас тоже важно (хотя печально сознаться) не тре­бует почти никакого ухода, и не наказывает, как другие растения, за небрежность в летних работах около него, или даже за невыкапыва­ние его на зиму. Одним словом, хотя это помимо воли звучит ирони­ей, но это идеальное, самой судьбой посланное нам, славянам, расте­ние". Ирония судьбы этой культуры заключается также в том, что топи­намбур является "земляком" таких культур, как картофель и подсол­нечник, завезенные в Европу из Южной и Северной Америки, которые за 200 лет прижились в России, и считаются традиционными культура­ми сельскохозяйственного производства россиян. А топинамбур неза­служенно забыт и отнесен к диким "буйным" пришельцам. Одна из самых высокоурожайных культур мира (зафиксированы урожайность зеленой массы более 2000 центнеров с гектара и клубней 1500 центне­ров с гектара) - топинамбур перенес взлеты и падения, неразрывно связанные с историей России.

Настоящие материалы имеют целью содействовать дальнейшему распространению культуры топинамбур, как в крупных хозяйствах, так и на фермерских плантациях, приусадебных и садово-огородных участ­ках. В первую очередь, книга предназначена для активного использова­ния культуры в природно-климатических условиях Сибири и других ре­гионах экстремального земледелия с целью создания единого комплек­са по выращиванию, переработке и использованию топинамбура.

Богатый состав биологически активных веществ топинамбура дела­ет растение благодатной культурой в кормопроизводстве, в диетичес­ком питании, в разработке высокоэффективных лекарственных средств.

Большинство приведенных рецептов использования топинамбура в домашней кухне разработаны и опробованы лично авторами, садо­водами-опытниками, часть рецептов взята из публикаций начала XX века и приведена без искажения оригиналов.

Авторы выражают благодарность ученым, специалистам, энтузиаста культуры топинамбур, оказавшим помощь в подготовке данного издания.

ЧАСТЬ I

БИОТЕХНОЛОГИЯ КУЛЬТУРЫ ТОПИНАМБУР. ИСТОРИЯ ТОПИНАМБУРА

Родина топинамбура - Северная Америка, где и в настоящее время близ Великих озер дикие сорта топинамбура занимают обширные площади. Человеком это растение использовалось за две тысячи лет до нашей эры, а в первом тысячелетии до нашей эры топинамбур во­шел в индейское земледелие. Европейцы впервые увидели топинам­бур в 1586 году при основании своей колонии в Виргинии. Первое массовое знакомство европейцев с этой культурой произошло в траги­ческой обстановке и связано с открытием и заселением берега Кана­ды. Из-за сильной засухи в 1612 году наступил голод, и лишь клубни топинамбура, близкие по питательности к картофелю, спасли пересе­ленцам жизнь. В Европу, во Францию растение завезли французские моряки из экспедиции Лескарбо в 1605 году. И название - топинамбур - этот овощ получил в это же время от названия индейского племени "тупинамба". Благодаря своим вкусовым и лечебным свойствам это растение быстро распространилось по всей Европе. В Россию топи­намбур проник через Архангельск, Балканы, в связи с чем получил название на юге - волжская репа, а на Северном Кавказе - просто репа. Наиболее распространенное название овоща в России благодаря сходству клубней с грушей, - земляная груша. В Прибалтику топинам­бур завезен через Германию, а в Казахстан он завезен из Китая, но не как овощ, а как лекарственное растение под названием "Китай картошкасы". За сходство с подсолнечником, который тоже завезен в Ев­ропу из Северной Америки, топинамбур в Италии известен под назва­нием карчиофо или арчичиофо-джирасол.



В дореволюционный период заметный вклад в дело внедрения этой культуры в крестьянских хозяйствах внес В.И.Козловский, выра­щивая и реализуя десятки тысяч пудов клубней в Сибирь, Среднюю Азию, Закавказье. Инициатором широкого внедрения новых сортов топинамбура в Советском Союзе и проведения селекционных работ с этой культурой был академик Н.И.Вавилов. По инициативе Н.И.Вави­лова в 1933 году в Москве при институте сои и спецкультур состоялась первая Всесоюзная конференция по топинамбуру. С середины 30-х до середины 80-х годов топинамбур в России перенес период незаслу­женного забвения. Только благодаря энтузиастам-подвижникам уда­лось сохранить для страны сортовую коллекцию культуры. С середины 50-х годов основной направленностью работ в СССР по топинамбуру являлось кормопроизводство. В 90-е годы благодаря усилиям энтузи­астов началась новая волна проявления интереса к топинамбуру и его внедрения в различные агроклиматические зоны. Возрождение инте­реса к топинамбуру связано с появлением новых аспектов его исполь­зования: кроме кормопроизводства - пищевое, биотехнологическое и медико-биологическое. Существенным моментом в деле внедрения этой культуры в агротехническую практику на кормовые, пищевые, биотехнологические цели явилось создание межрегиональной науч­но-внедренческой ассоциации "Топинамбур", объединившей в рам­ках общественной организации энтузиастов-ученых различных специ­альностей и практиков-аграриев. Важным вкладом в дело возрожде­ния перспективных растительных ресурсов явилось проведение после 57-летнего перерыва научно-практических конференция "Топинамбур и топинсолнечник - проблемы возделывания и использования": 2-й Всесоюзной конференции в городе Иркутске в августе 1990 года, 3-й Всесоюзной конференции в городе Одессе в октябре 1991 года, 4-й Межрегиональной конференции в Воронеже в сентябре 1992 года, 5-й Межрегиональной конференции в Твери в сентябре 1993 года, 6-й в Москве в октябре 1994 года и 7-й в Московской области, в городе Пушкино, в 1995 г. По причине экономического спада, в России и СНГ около 10 лет не было активных работ по топинамбуру ни в научном, ни в практическом плане. Только в 1999 - 2000 гг. стали заметны единичные результаты по биотехнологии этой культуры и начаты первые ша­ги по созданию рынка сбыта.

В России на Майкопской опытной станции ВИР собрана самая пол­ная в мире коллекция 304 сортообразцов, относящихся к диким, при­митивным и культурным типам. Это уникальный генофонд, который используется в научных и практических целях.

В ряде стран мира (Франция, Германия, Австрия, Англия, Ирлан­дия, Италия, Испания, Норвегия, Нидерланды, США, Канада, Брази­лия, Южная Корея, Венгрия, Югославия, Австралия) особенно в по­следнем десятилетии развернута научно-исследовательская работа по топинамбуру по различным направлениям его использования. В Гер­мании, Польше, Венгрии его выращивают главным образом как кор­мовую культуру для выпаса и откорма свиней. Значительные площади занимает топинамбур в скандинавских странах, в Англии, Японии, КНР, в странах Малой Азии.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПИНАМБУРА

Биологическая характеристика

Топинамбур, или земляная груша (Helianthus tuberosus L), относит­ся к семейству астровых, однолетнее растение. Многолетним его счи­тают потому, что обычно выращивают на одном месте без ежегодной посадки, несколько лет. Имеет гибридное происхождение и в своем первичном формообразовании приурочен к Северной Америке.

По строению надземных органов он очень сходен с подсолнечни­ком. Стебель прямой, хорошо облиственный. В зависимости от сорта и условий произрастания стебли бывают высотой от 1 до 5 метров. Коли­чество ветвей на главном стебле у разных сортов топинамбура различ­но - от 14 до 30. Кустистость растений у сортов топинамбура неодина­кова и колеблется от 1 до 5 стеблей. Окраска стебля зеленая, но может у некоторых сортов иметь фиолетовый оттенок. Общая форма листа, в средней части растения, преимущественно яйцевидная. Соцветие у то­пинамбура - многоцветковая корзинка с яркими желтыми цветками, очень сходное по строению с соцветием подсолнечника. Диаметр кор­зинки, с учетом языковых цветков, от 7 до 11 см. Ранние и среднеспе­лые сорта отличаются большим количеством соцветий на растении, чем позднеспелые. Плод - мелкая семянка, сходная с подсолнечни­ком, вес 1000 семян - 7-9 грамм. Семена вызревают только в Средней Азии, в Крыму и Закавказье. В отличие от подсолнечника стебли топи­намбура образуют многочисленные подземные побеги - столоны, на концах которых находятся клубни. От длины столонов зависит харак­тер гнезда: при коротких столонах гнезда компактное, при длинных - рыхлое и раскидистое.

Дикие формы топинамбура имеют разнообразное расположение клубней в почве, тогда как культурные сорта характеризуются боль­шей кучностью. Окраска клубня у сортов - белая, фиолетово-красная, светло-коричневая. Преобладающая форма клубня - грушевидная, но может быть продолговато-овальная и веретеновидная. Клубни неко­торых сортов отличаются неровной поверхностью, обусловленной очень большим наличием деток (наростов). Средний вес клубней в за­висимости от сорта и района выращивания колеблется от 10 до 90 граммов, чаще всего 30-50 г. При высоком агрофоне возможно полу­чение клубней до 500 граммов.

В связи с увеличением интереса к топинамбуру как к культуре для последующей промышленной переработки, появилась потребность в сортах с определёнными технологическими характеристиками, при этом они будут различными по агроклиматическим зонам возделыва­ния. К основным требованиям сорта топинамбура для промперера-ботки можно отнести: выравненность клубня, т.е. поверхность его должна быть ровной, без углублений (глазков) и наростов (деток); "рыхлое" гнездо, т. е. длина столонов должна быть не менее 2 - 5 см и не более 15 см; размерность клубней, т.е. клубни в гнезде должны быть на 80 - 90% однородны по размеру и иметь средний вес в пре­делах 50 - 100 г. Кроме того, наиболее перспективные сорта, накапли­вающие к моменту уборки наибольшее количество фруктанов. При этом важно иметь как минимум два сорта по скороспелости с целью обеспечению технологичности в осенний период уборки и закладки на зимнее хранение для последующей переработки.

Отношение к теплу

Топинамбур южное растение. Обладает исключительно высокой холодостойкостью и морозостойкостью. Весной всходы переносят за­морозки до -4 – -5°С, а осенью растения вегетируют до заморозков -7 – -8° мороза по С и могут выдержать кратковременное похолодание до -15°С. Это исключительно важно в условиях Сибири, где резко континентальный климат с суровыми зимами и ранневесенними и осенни­ми заморозками. Клубни выдерживают даже замораживание до 20° мороза, не теряя при этом жизнеспособности. Под снегом клубни не погибают и в суровые зимы с морозами в -40°С и ниже.





Высокие температуры растение переносит хорошо. Но при этом нуж­но учитывать, что клубни топинамбура имеют очень маленький пробко­вый слой и при их уборке в весенний период они быстро теряют влагу, что значительно влияет на последующую всхожесть при посадке.

Отношение к свету

Топинамбур требует короткого дня. С продвижение на север его развитие бывает замедленным, в условиях длинного дня и понижения температур у растения задерживается образование клубней и генера­тивных органов, но усиливается накопление вегетативной массы.

К интенсивности освещения растения не очень требовательны. Од­нако при чрезмерном загущении значительно снижается урожай, как зеленой массы, так и клубней.

Отношение к влаге

Обладая мощной, проникающей глубоко в почву корневой систе­мой растения хорошо переносят временные засухи. Недостаток влаги в почве, особенно в период клубнеобразования и бутонизации (конец лета), отрицательно влияет на урожайность клубней и зеленой массы. Поэтому хорошие урожаи можно получить в этом случае при ороше­нии. Хорошо реагируя на улучшение обеспеченности влагой, растения могут выдерживать кратковременное затопление, но клубни плохо пе­резимовывают в почве при близком стоянии грунтовых вод.

Отношение к почве и условиям питания

Топинамбур успешно произрастает на всех типах почв, за исключе­нием солонцов и солончаков. Наилучшими для него являются легкие по механическому составу суглинистые и супесчаные почвы с глубо­ким и окультуренным пахотным слоем и хорошим увлажнением. На тяжелых глинистых почвах клубни деформируются, приобретая часто уродливую форму. Кислые почвы (меньше рН 6.5) топинамбур плохо переносит.

Растения в 1,5-2 раза увеличивают свою продуктивность при внесе­нии удобрений. Органические удобрения (до 100 т/га) и минеральные (азот, фосфор, калий) не только увеличивают урожайность зеленой массы и клубней, но и оказывают положительное влияние на содер­жание Сахаров и протеина в растениях. Растения особенно много вы­носят из почвы калия. Поэтому дозы калийных удобрений должны быть повышенными.

Наблюдениями за плантациями многолетнего пользования (не ме­нее 5 лет на одном месте) отмечено, что если даже в первый год были выбраны участки с низким плодородием, то через 3 - 4 года становит­ся заметным улучшение поля. Количество злостных сорняков резко сокращается, почва структурируется и даже увеличивается количество гумуса. Это объясняется тем, что топинамбурное поле активно обраба­тывается, высокорослый топинамбур сильно затеняет и угнетает мно­гие сорные растения, после уборки остаётся много пожнивных остат­ков (от зелёной массы, корней и клубней) и резко увеличивается количество дождевых червей.

В связи с возрастающим спросом на экологически чистые про­дукты питания, топинамбур может оказаться одной из немногих культур, отвечающих этим требованиям. Во-первых, возможно по­лучение рентабельных урожаев практически без каких-либо мине­ральных и органических удобрений; во-вторых, практически во всех зонах возделывания топинамбура у него нет вредителей и бо­лезней (за редким исключением небольших очагов склеротинии), что позволяет обходиться без пестицидов; и многими исследовани­ями установлено, что клубни топинамбура обладают низким коэф­фициентом накопления нитратов, тяжёлых металлов и радионукли­дов даже в зонах с техногенным загрязнением.

Сорта

В настоящее время в России имеется много районированных сор­тов. Наибольший интерес представляют скороспелые и позднеспелые сорта.

По ряду причин Государственным реестром селекционных дости­жений, допущенных к использованию на 2002 год, дающем право раз­множать, вводить и реализовывать семена и посадочный материал, включено всего 4 сорта топинамбура: "Выльгортский (оригинатор -Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН), "Интерес" (оригинаторы - Майкопская станция ВНИИР, ООО КФХ "То­пинамбур", 000 "Родник здоровья "ИКСИ"), "Находка" (оригинатор - Майкопская станция ВНИИР) и "Скороспелка" (оригинаторы - ООО "Родник здоровья "ИКСИ" и ООО КФХ "Топинамбур") и включен один сорт топинсолнечника "Новость ВИРа" (оригинатор - Майкопская стан­ция ВНИИР).

Позднеспелые сорта в условиях Сибири удовлетворяют требовани­ям силосного назначения. Как правило, это высокорослые растения (до 3-4 метров) дающие высокие урожаи зеленой массы (до 1000 и более ц/га), но с более мелкими клубнями. К таковым сортам относят­ся: Интерес, Интерес-21, Диетический, Находка, Егерский. В регионах, где период вегетации может быть более 120 дней, эти сорта успевают зацветать и образовывать неплохой урожай клубней - до 300 центне­ров с гектара.

Скороспелые сорта представляют наибольший интерес в регионах Сибири и по размеру клубней могут делиться на крупно- и мелкоплод­ные сорта. К крупноплодным относятся сорта Скороспелка, Бланк, Даг-нитрал, к мелкоплодным - Фиолетовый, Горноалтайский. Скороспе­лые сорта в условиях Восточной Сибири, как правило, успевают зацве­тать и образовывать хороший урожай клубней - свыше 300 центнеров с гектара, при этом средний вес клубней достигает 200 граммов. Мел­коплодные сорта наиболее устойчивы к перезимовке в почве и могут успешно культивироваться в малоснежных районах.

В связи с началом использования топинамбура не только на кормовые цели животным, но и для промпереработки, и исходя из агробио­логических критериев в настоящее время для средней полосы евро­пейской части России наиболее перспективным является сорт "Скороспелка" (авторы Устименко Г.В. - Усанова З.И.), а для южных регионов - сорт "Интерес" (автор Пасько Н.М.) и топинсолнечник "Новость ВИРа" (автор Пасько Н.М.).

АГРОТЕХНИКА ТОПИНАМБУРА

Территория России обладает большим разнообразием агроклима­тических зон и для каждой зоны будут свои особенности агротехники культуры топинамбур. Но для всех случаев можно выделить несколь­ко общепринятых условий для получения гарантированно стабильных урожаев топинамбура. Для этого предполагаемый участок должен иметь достаточно глубокий пахотный горизонт, быть лёгким по меха­ническому составу, с реакцией рН близкой к нейтральной и без крутых уклонов. Получение высоких урожаев клубней и зелёной массы невоз­можно (особенно в первые годы вегетации) без внесения 100 - 200 т/га органических удобрений или компостов. Минеральные удобре­ния рекомендуется вносить в пределах 60 -100 кг действующего веще­ства на гектар, при этом учитывается соотношение азота, фосфора и калия в зависимости от сроков внесения и их направленности: больше зелёной массы или качество клубней.

Подготовка почвы начинается с осенней вспашки плугом с пред­плужником (ДТ-75 + ПЛН-3,5), а затем почва выравнивается и дис­куется. Культиватором окучником (КОН-2,8) нарезаются гребни на расстоянии 70 см. В ранневесенний период, по мере оттаивания почвы и возможности использования сельхозорудий. В случае на­добности проводится восстановление гребней до высоты 18-22 см. В последние годы мы рекомендуем первичную обработку проводить тяжёлыми дисковыми орудиями до создания структуры почвы, обеспечивающей качественную нарезку гребней. Посадка клубней проводится в самые ранние сроки - конец апреля - начало мая, как только возможно использование картофелесажалок - СН-4Б. Для технологического процесса с топинамбуром используется набор орудий и приспособлений для гребневой технологии картофеля. Высадка производится в гребни с расстоянием между клубнями 35-40 см, которое регулируется с помощью комплекта звездочек или рекомендуется на вычерпывающем диске снять 6 ложечек, то есть через одну.

Для обеспечения необходимой густоты стояния используются клуб­ни весом 20-50 г, при этом норма высадки составит 1,0-1,5 т/га. Глуби­на посадки в пределах 8-10 см.

В 2002 г. по нашей инициативе совместно со специалистами ВИС-ХОМ, ВИМ на полях Подмосковья начаты эксперименты агротехники топинамбура по грядовой технологии. При этом планируется увели­чить процент собранных клубней топинамбура, улучшить их качество и сократить затраты на уходе, уборки и, особенно, на сортировке пе­ред их закладкой на зимнее хранение.

Уход за посадками заключается в следующем. В зависимости от за­соренности участка проводится довсходовое боронование и по всхо­дам, одна или две междурядные обработки культиватором (КОН-2,8; КРН-4,2). При достижении растениями высоты 30-40 см необходимо провести доокучивание. В условиях Сибири растения топинамбура легко переносят первые осенние заморозки и бывают зелеными до на­чала октября. Способы и сроки уборки зеленой массы зависят от пред­назначения данного посевного участка.

При использовании зелёной массы в качестве зелёной подкормки животным или для силосования, уборку начинают производить в мо­мент массового цветения топинамбура, при этом заготавливается корм с повышенными кормовыми качествами и максимальным содержанием каротина. При этом, как показала практика, можно успешно и рентабельно готовить витаминно-травяную муку (лучше в гранулиро­ванном виде) для последующего использования в птицеводстве и сви­новодстве.

На садово-огородных участках под топинамбур рекомендуется от­водить полосы вдоль улиц, что создаст зеленый барьер от пыли и шу­ма, а также устранит затенение для других садовых культур, посколь­ку только в августе растения достигают высоты 2-2.5 метров.

Участок рекомендуется вскапывать на глубину плодородного слоя с предварительным внесением органики (компоста) из расчета 10 кг на 1 кв. метр. Посадочный материал топинамбура можно высаживать как целыми клубнями любого размера, так разрезанными (разделенны­ми) на части по количеству почек (деток). Если к моменту посадки клубни завяли, то их следует поместить в емкость с водой до полного восстановления тургора. Хорошей всхожестью обладают и клубни, ко­торые подгнили до 50% и более. Уход за топинамбуром на садово-огородном участке в течение вегетации минимален. Требуется поддерживать почву в рыхлом состоянии и обязательно создавать гре­бень для лучшего клубнеобразования.

В засушливый период топинамбур более устойчив, чем другие ого­родные растения, но в то же время очень отзывчив урожаем на полив.

До настоящего времени в большинстве регионов России на посад­ках топинамбура не отмечено вредителей и болезней растения, что позволяет полностью исключить применение ядохимикатов.

Для получения посадочного материала (клубней) хорошего качест­ва зеленую массу рекомендуется оставить на зиму (или убирать на максимальной высоте среза) и не выкапывать клубни из почвы. Это объясняется тем, что в условиях Сибири стандартный посадочный клу­бень формируется в конце сентября. При подмерзании зеленой массы происходит отток питательных веществ в клубни, что увеличивает их средний вес и улучшает качество. В этом случае клубни убираются вес­ной и сразу используются для посадки. В промышленных объемах хо­рошо зарекомендовал себя осенний срок посадок топинамбура, до начала замерзания почвы.

При использовании посева данного года с целью получения силоса и клубней на корм уборка зеленой массы проводится во второй поло­вине сентября с использованием традиционной силосоуборочной тех­ники. При намерении использовать клубни осенней копки для промпереработки необходимо подобрать такой набор техники для среза и вывода зелёной массы, который обеспечил бы максимальное сохранение гребней. Уборка зеленой массы проводится на высоком срезе. Перед наступлением устойчивых холодов до начала замерзания почвы убира­ются клубни посредством использования картофелекопалок (МТЗ-80+КСТ-1.4) или картофелеуборочных комбайнов (ККУ-2, КПК-2).

При использовании топинамбура только в виде зеленой массы ска­шивание производится по мере надобности. Клубни в данном случае не выкапываются. Осенью или рано весной производится перепашка участка с последующим дискованием.

После появления зеленой поросли от оставшихся в почве клубней проводится боронование, при высоте растений 10-15 см выполняется букетировка пропашным культиватором со стрельчатыми лапами и одновременной подкормкой минеральными удобрениями.

На второй и последующий год, при условии перезимования клуб­ней в почве, вначале производится их уборка. Часть мелких клубней просыпается через уборочные органы сельхозмашин и остается на по­верхности почвы. Затем обязательно проводится перепашка участка плугом с отвалом на глубину 20-25 см, безотвальная перепашка или дискование, после чего проводится формирование гребней культива­тором окучником (КОН-2,8) с одновременной подкормкой минераль­ными удобрениями N60 Р60 К90 на гектар. Дальнейший уход заклю­чается в бороновании, культивации и окучивании.

Зеленая масса второго и последующих лет используется в качестве зеленой подкормки животным, для получения травяной муки, гранул и на силос.

На садово-огородных участках выращенный урожай можно ис­пользовать в различных целях. Зеленая масса может быть заготовлена для кормления кроликов, свиней, кур, индеек и других животных, включая домашних хомячков и птиц. Для этого ботву вместе с листья­ми убирают после наступления повторяющихся заморозков, оставляя не срезанной часть стебля высотой 20-30 см. Сложить ботву нужно так, чтобы не допустить подгнивания, подпревания массы. В случае использования зеленой массы в лечебных и пищевых целях (цветущие сорта убираются в стадии начала цветения) ботва должна быть подсу­шена в затененном проветриваемом помещении. Высушенная ботва может служить ценным кормом на зимний период. Для кормления свиней массу рекомендуется нарубить и запарить. В корм могут пойти и выкопанные корневые остатки (корчи) как в свежем, так и в запарен­ном виде. Кормление животных можно начинать по мере отрастания боковых побегов, но это ведет к снижению урожая клубней. Не ис­пользуемая на кормовые цели ботва может служить прекрасным по­крывным материалом для участков с клубникой, малиной и других не морозостойких растений.

Наибольший агроэкономических эффект возделывания топинам­бура достигается в среднем за пятилетний цикл. В год ликвидации плантации (после уборки клубней, перепашки, дискования) проводят подсев овса, вики, гороха, которые с появившейся порослью от остав­шихся в почве клубней образуют укосную массу богатую белком. Затем поле в июле перепахивают "наперегар" и по мере появления поросли дискуют или культивируют (КПТ). Целесообразно на этом поле посе­ять озимую рожь с подсевом многолетних трав на зеленый корм. Для очистки поля от поросли можно применить гербициды - 2,4Д, прометрин, трефлан, парокват и др.

В условиях Сибири целесообразно на следующий год поле оставить под чистым паром, учитывая, что с урожаем за прошедшие годы было вынесено из почвы значительное количество минеральных веществ.

На малых плантациях, в ликвидационный год посадок топинамбу­ра, достаточно уничтожать появляющиеся всходы.

Использование агротехнических приемов даже в Магаданской об­ласти, где земледелие очень затруднено из-за сложных почвенно-климатических условий, позволяет получить урожай топинамбура в сред­нем 420 ц/га зеленой массы, а некоторые скороспелые сорта превыси­ли и этот показатель. Кроме того, урожай клубней семенных стандар­тов в этих условиях засухи получено в среднем до 800 ц/га (а на от­дельных участках и 1000-1100 ц/га) зеленой массы и до 240 ц/га клуб­ней.

В целом в суровых агроклиматических условиях Сибири урожай­ность зеленой массы достигает до 1600 ц/га, а клубней - 640 ц/га. То­пинамбур в этих условиях может быть страхующей культурой с гарантией урожайности зеленой массы до 300 ц/га, а клубней - 60 ц/га.

В большинстве регионов европейской части России гарантирован­ный урожай зелёной массы топинамбура силосных сортов составляет 400 - 600 ц/га и 200 - 300 ц/га клубней.

ХРАНЕНИЕ ТОПИНАМБУРА

Свойства клубней перезимовывать в почве позволяют обходиться без особых хранилищ, т.к. они сохраняются в земле невыкопанными лучше, чем в подвалах или буртах. Худшая сохранность невыкопанных клубней в поле отмечается в районах Сибири с малым снежным по­кровом зимой (Бурятия, Читинская обл.).

Слабую лежкость на открытом воздухе объясняют за счет тонкого пробкового слоя клубней и высоким содержанием Сахаров, вследст­вие чего они быстро вянут и подвержены воздействию микроорганиз­мов, для которых являются прекрасным питательным субстратом.

Клубни, выкопанные осенью с целью сохранения для переработки и для скармливания животным, могут храниться не в специальных хранилищах. Для этого возможно закладывание отсортированных от земли и посторонних примесей клубней топинамбура в любую тару (контейнеры, ящики, мешки) с последующим хранением в необогреваемом легком хранилище. Клубни можно хранить в наземных бур­тах: длиной 2-3 метра, шириной 1,5-1,8 м, высотой до 1,0 метра. После наступления устойчивой морозной погоды (-5 – -10°С) и подмерза­ния клубней бурт укрывают соломой, землей, торфом. С целью пре­дотвращения попадания талых вод весной площадку требуется обес­печить водосточными бороздами.

В последние годы определился сибирский метод хранения клубней в траншеях и ямах. Выбирается участок на возвышенных, сухих местах с обеспечением сохранности клубней от мышей (используют хвойную лапку или облив края хранилища дизельным топливом). Размеры хра­нилища выбираются исходя из объемов хранения, возможности меха­низации земляных работ. Главным критерием является засыпка клубней на хранение слоем не более 1,5 м. Рекомендуется при послойной засып­ке пересыпать песком или гидролизным лигнином (опилки, солома не подойдут для этих целей по причине возможного биологического возго­рания массы клубней). Устанавливается приточно-вытяжная вентиля­ция, представляющая собой трубы или короба, устанавливаемые в траншею (яму). Труба приточной вентиляции устанавливается на глуби­ну 1,2-1,5 метров, а вытяжная - на глубину 35-40 см. Приточно-вытяжная вентиляция должна устанавливаться на каждые 8-10 тонн хранимых клубней. Через вентиляционные короба возможен зимний контроль за режимом хранения и регулирования температуры. Осенью можно быстро охладить хранилище через открытую вентиляцию. При установле­нии температуры в хранилище в пределах 0°С вытяжка закрывается и утепляется. Ближе к марту - апрелю нужно обратить внимание на темпе­ратуру хранения и не допустить возможного весеннего "возгорания" массы.

При малых объемах заготовок и необходимости зимнего потребле­ния клубней рекомендуется хранить их в подвале (погребе) или ниж­нем отсеке бытового холодильника. Хорошие результаты дает пере­сыпка клубней песком, гидролизным лигнином, торфом или пере­кладка мхом. За хранением нужно следить, т.к. складывающийся ре­жим температуры и влажности в подвале может вызвать порчу клуб­ней - высыхание или загнивание. Хорошо сохраняются клубни топи­намбура в полиэтиленовых мешках, завязанных после засыпки в них клубней.

Необходимо отметить, что слабой лежкостью будут обладать трав­мированные (механически) клубни после копки из увлажненного уча­стка или поздней уборки (подмерзание и оттаивание в почве после осенних резких холодов).

В пищу и для переработки можно использовать и замороженные клубни, которые перед употреблением помещают в холодную воду для медленного оттаивания.

При соблюдении необходимых условий земляную грушу, убран­ную осенью, вполне можно сохранить до весенней посадки. Это дает возможность значительно удлинить период кормления животных и сохранить посадочный материал. Хранение в хранилищах клубней оп­равдано в первую очередь в тех районах, где урожай их значительно превышает семенные потребности.

В сложившихся экономических условиях для промышленности предпочтительно использовать малозатратные технологии хранения. В последние годы апробирована технология хранения клубней для по­следующей переработки в зимний период (октябрь - апрель) в одном хранилище от 50 до 500 тонн. Хранилище на 50 - 200 тонн практичес­ки не позволяет осуществлять достаточную механизацию загрузки-вы­грузки, но в них можно поддерживать оптимальный режим хранения без дополнительного оборудования, только приточно-вытяжная вен­тиляция.

Наиболее предпочтителен вариант заглублённого или полузаглуб­лённого хранилища, и в 80 - 90-е годы они строились для хранения картофеля в активно вентилируемой среде. В таких хранилищах для клубней топинамбура, в отличие от картофеля, не нужны отопитель­ные агрегаты, а имеющаяся система вентиляции должна обеспечить достаточно быстрое охлаждение хранилища в период закладки топинамбура и поддержание стабильно пониженной температуры (до -15°С). При этом важнейшее условие приобретает удаление излиш­ней воздушной влаги и недопущение резких колебаний температуры в течение суток (день - ночь).

Перед закладкой на зимнее хранение клубни топинамбура не должны иметь в своей массе более 10% земли, тем более сырой. Нельзя закладывать мокрые клубни, или клубни, до этого находивши­еся более 7 - 10 дней в буртах вне хранилищ и если в этот период тем­пература воздуха была более +15°С. В период хранения обязателен еженедельный досмотр за состоянием хранения и при первых же при­знаках порчи (увлажнение, пятна плесени) данный контейнер (сусек) незамедлительно направить на сортировку и переработку.

Перспективным является способ хранения топинамбура в модифи­цированной газовой среде (МГС). МГС является одной из разновидно­стей хранения в регулируемой газовой среде (РГС). Модификация га­зовой среды создаётся, когда клубни помещают в герметически закры­тую ёмкость. Хранение в МГС - простой и доступный способ хранения, не требующий дополнительных затрат на строительство хранилищ. Упаковка клубней в полиэтиленовые пакеты и хранение их при темпе­ратуре +2°С является одним из видов МГС. Полиэтиленовая плёнка об­ладает эластичностью, низкой водо- и газопроницаемостью, стойкос­тью к кислотам и щелочам, лёгкой сворачиваемостью. При упаковке клубней в полиэтиленовую плёнку благодаря её низкой проницаемос­ти создаётся высокая относительная влажность воздуха, препятствую­щая испарению влаги. В результате дыхательного газообмена клубней увеличивается содержание углекислого газа и снижается количество кислорода, тем самым происходит автоконсервирование.

Разработан метод упаковок и хранения клубней в пакетах из поли­этилена толщиной 40 - 50 мкм, длиной 45 - 62 см и шириной 15 см. Клубни, подлежащие закладке, должны быть совершенно здоровыми, без механических повреждений, вымыты и высушены. Затем их укла­дывают в три рядя, а при наличии очень крупных - в 2 ряда, после че­го пакет герметически закрывают зажимом из полихлорвинила. За­полненные пакеты укладывают рядами по длине и ширине стандарт­ного ящика и помещают в холодную камеру с t = 2°С или в холодное хранилище.

В промышленных условиях предполагается осуществлять закладку сырья в контейнеры вместимостью 250 - 500 кг с полиэтиленовыми вкладышами. Возможно также использование штабелей контейнеров и ящиков с покрытиями из полиэтиленовой плёнки, которая фиксируется на штабеле с помощью вертикальных и горизонтальных планок. Хранение предполагаемой тары с клубнями предполагается в холодильниках или в неохлаждённых хранилищах, в которых поддержи­вается температура в пределах 0 - 4°С. Рекомендуемый способ хране­ния клубней топинамбура в МГС позволяет сохранение качества ис­ходного сырья, экономичен и удлиняет сроки возможности перера­ботки клубней в промышленности.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Ценность топинамбура как кормовой, овощной, технической и ле­чебной культуры обусловливается, прежде всего, химическим составом растения (табл. 1).

Таблица 1

Объект анализа Сухое вещество В % к абсолютно сухому веществу
Протеин Жир Клетчатка БЭВ* Зола
Зеленая масса 18,0 10,0 1,8 18,1 55,0 14,3
Клубни 19,2 11,4 1,0 4,2 78,0 5,8

*БЭВ - безазотистые экстрактивные вещества.

Топинамбур содержит достаточно большое количество сухих ве­ществ (до 20%), среди которых до 80% содержится полимерного го­молога фруктозы - инулина. Инулин является полисахаридом, гидро­лиз которого приводит к получению безвредного для диабетиков сахара - фруктозы. Топинамбур содержит клетчатку и богатый набор ми­неральных элементов, в том числе (мг % на сухое вещество): железа -10,1; марганца - 44,0; кальция - 78,8; магния - 31,7; калия -1382,5; на­трия - 17,2. Топинамбур активно аккумулирует кремний из почвы, и в клубнях содержание этого элемента составляет до 8% в расчете на су­хое вещество. По содержанию железа, кремния и цинка он превосхо­дит картофель, морковь и свеклу. В состав клубней топинамбура вхо­дят также белки, пектин, аминокислоты, органические и жирные кис­лоты. Пектиновых веществ в топинамбуре содержится до 11% от массы сухого вещества. По содержанию витаминов В, В2, С топинамбур бо­гаче картофеля, моркови и свеклы более чем в 3 раза. Существенное отличие топинамбура от других овощей проявляется в высоком содер­жании в его клубнях белка (до 3,2% на сухое вещество), представлен­ного 8 аминокислотами, в том числе незаменимыми, которые синте­зируются только растениями и не синтезируются в организме челове­ка: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, триптофан, фенилаланин.

В сухом веществе стеблей с листьями более 4% приходится на триптофан и лейцин. В 1 кг зеленой массы содержится 60-130 мг каро­тина. Среди зольных элементов значительный удельный вес занимают кальций, магний, железо. На 1 кг зеленой массы приходится 5,9 г каль­ция и 3,4 магния.

Количество органических кислот в процессе онтогенеза растений может составлять от 8 до 12% сухого веса листьев. Органические кис­лоты представлены в листьях топинамбура не только ди- и трикарбоновыми кислотами цикла Кребса, но и полиоксикислотами, которые являются кислотами первичного окисления Сахаров. Среди ди- и трикарбоновых кислот в ростках и листьях топинамбура содержаться яб­лочная, фумаровая кислоты, а также в значительно меньших количе­ствах лимонная и янтарная кислоты.

Богатый состав биологически активных веществ топинамбура дела­ет это растение очень перспективным в кормопроизводстве, в диети­ческом питании и пищевой промышленности и как исходное сырье для создания высокоэффективных лекарственных средств.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОПИНАМБУРА В КОРМОПРОИЗВОДСТВЕ

Приготовление силоса, травяной муки

Благодаря высокому содержанию сухих веществ, хорошей угле­водной и витаминной обеспеченности, а также малому количеству клетчатки, зеленая масса топинамбура обладает значительными кор­мовыми достоинствами. В сибирских условиях питательность 100 кг зеленой массы составляет 20-25 кормовых единиц. Это в 1,5-2 раза вы­ше питательности зеленой массы подсолнечника. В 1 кг клубней содер­жится 0,23-0,29 кормовых единиц.

Надземная часть растения и клубни дают 200-300 центнеров кор­мовых единиц с 1 гектара и 12-16 ц/га перевариваемого протеина. То­пинамбур превышает по выходу кормовых единиц в 2,9-7,9 раза, а по перевариваемому протеину в 1,6-5,9 раза кукурузу, однолетние и многолетние травы, картофель. Для условий Сибири этот фактор при­обретает еще большую значимость, когда в апреле-июне заканчива­ются запасы сочных кормов и нет свежей зелени, то клубни из храни­лищ или весенней копки дают прекрасную кормовую базу.

По питательной ценности топинамбур превосходит также цвету­щий клевер и кукурузу. Животные поедают овощ охотнее, чем другие травяные культуры не только в свежем виде, но и в виде силоса и се­нажа. При этом привесы и продуктивность у них значительно выше, чем при обычном вскармливании. Зеленую массу можно скармливать скоту и в свежем виде. В листьях топинамбура в 2 раза больше белка, чем в стеблях (особенно в период июль-август). Можно откармливать свиней исключительно листьями из топинамбура (практика Германии), к которым добавляют частично шрот и обрат.

Удой на корову в 300 кг с жирностью молока 4% получают, скарм­ливая силос из зеленой массы топинамбура. Зеленая масса поливитамина (каротин, аскорбиновая кислота, рибофлавин, никотиновая кислота и др.). Особую роль в кормлении скота играют клубни топи­намбура. Включение в рацион коров 10-15 кг клубней уже на 6-й день увеличивает удои на 4-5 кг в сутки, а кормление ими молодняка суще­ственно повышает привесы. Клубни наиболее ценны весной, когда не хватает витаминов. Если проросший картофель содержит вредный ор­ганизму соланин, то клубни топинамбура, напротив, весной содержат биологически активные вещества и белок, стимулирующий молочную продуктивность коров, овцематок, свиноматок и яйценоскость кур. Клубни скармливаются птице в свежем виде, а также в запаренном и силосованном.

Топинамбур является незаменимой культурой в овцеводстве. Вы­пас свиней на плантациях топинамбура позволяет почти полностью исключить из рациона другие виды кормов. Кормление клубнями по­росят на 20-30% увеличивает привесы, а при откормке свиней улучшается сало. Для зимнего кормления из клубней готовят комбисилосы (клубни + люцерновая мука 10%).

Для зеленой подкормки большую ценность растение представляет в звероводческих хозяйствах, где листья и стебли охотно поедают зай­цы, маралы и другие дикие животные, а клубни осенью хорошо едят кабаны. В охотхозяйствах Сибири топинамбур высаживают по краю лесных массивов, где он, разрастаясь, создает непроходимые зарос­ли, которые являются не только хорошей кормовой базой для диких животных, но и служит им надежной защитой от браконьеров.

Высокая кормовая ценность топинамбура позволяет использовать его в виде силоса как хороший корм для всех сельскохозяйственных животных. Наличие в стеблях растений большого количества Сахаров (до 25-30% к сухому веществу) обусловливает легкую их силосуемость. Влажность силоса из топинамбура находится в пределах 60-75%.

Зеленая масса на силос убирается в 1-й декаде сентября (в зависимо­сти от погодных условий) до наступления заморозков. Для меньшей по­тери зеленой массы целесообразно применять силосоуборочный ком­байн КС-1,8 "Вихрь" (потери 1,3-2,7%) и КПИ с кукурузной жаткой. Си­лосование проводится в траншеях. Выбор типа траншеи определяется местными условиями, но емкость ее должна быть не менее 500 т (шири­на 6-9 метров). Технология закладки как у кукурузы. Хороший эффект дает добавление в закладываемую массу соломы зерновых (до 50%).

В силосе топинамбура меньше клетчатки и больше перевариваемого белка, чем в приготовленном из кукурузы и подсолнуха. Как прави­ло, силос отличается высоким качеством, в нем накапливается до 1,5% молочной кислоты, составляющей не менее 50% от общего количест­ва кислот. В процессе силосования рН снижается до 3,9-4,2. Из-за вы­сокого содержания сухих веществ (25-30%) силос из топинамбура в отличие от кукурузы, не бывает перекисленным. В нем сохраняются почти все питательные вещества и довольно много витаминов. Содер­жание каротина достигает 30-50 мг в 1 кг корма.

Силос из зеленой массы топинамбура хорошо хранится, и его охот­но поедают животные после небольшого периода приучения. В 100 кг силоса содержится 18-25 кормовых единиц и до 2 кг перевариваемого протеина, а энергетическая емкость 1 кг силоса достигает 820 ккал. Это намного выше, чем у силоса из других растений. Хорошие результаты в кормлении животных дает комбинированный силос (топинамбур + листья свеклы + трава + кукурузные стебли и листья + концентриро­ванный корм).

Зеленая масса может служить хорошим сырьем для заготовки тра­вяной муки. При правильной технологии в травяной муке обеспечива­ется лучшая сохранность питательных веществ. На приготовление 1 ц травяной муки расходуется в среднем 4-5 ц зеленой массы с влажнос­тью 75%. По питательности травяная мука не уступает многим зерно­вым концентратам и превосходит их по полноценности, содержанию белка, минеральных веществ, витаминов. Питательность 1 кг муки из топинамбура составляет около 0,7-0,9 кормовой единицы, содержа­ние протеина - 16-25%, клетчатки - не более 20%, каротина 60-130 мг/кг.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОПИНАМБУРА

В бывшем СССР разработку новых видов диетической продукции из топинамбура активно вели Московский технологический институт пищевой промышленности, Институт питания Академии наук (Моск­ва), Воронежский технологический институт, Киевский технологический институт, пищевой институт и другие научные организации. В ре­зультате этих исследований были разработаны и апробированы ре­цептуры напитков, овощных смесей, кондитерских и хлебобулочных изделий на основе продуктов первичной переработки топинамбура. В настоящее время, в связи с продвижением этой культуры из благодат­ного для земледелия Юга в различные регионы СНГ, в том числе на Восток - Сибирь, Урал, Дальний Восток, а также благодаря деятельно­сти энтузиастов этой культуры, активно ведутся работы по пищевому использованию топинамбура во многих городах России. Наибольший успех по технологиям переработки и использованию топинамбура до­стигли в Москве, Воронеже, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Омске, Новосибирске и Иркутске, где от опытных наработок приступили к промышленному выпуску различных продуктов из топинамбура. Пока небольшие объёмы представляют следующие первичные продукты переработки клубней: порошок (мука), сушёные дольки, пюре и фруктозо-глюкозные сиропы.

Переработка и использование зелёной массы топинамбура в кор­мопроизводстве изложены в предыдущей главе. Кроме того, зелёная масса топинамбура может быть использована для получения фруктозо-глюкозного сиропа (ФГС), кормовых дрожжей, спирта, (табл. 2), биогаза, целлюлозы и других продуктов.

Получение ФГС из надземной части наибольшее значение и эффек­тивность имеет для северных регионов, где зачастую имеющиеся сахара в стебле консервируют ранние осенние холода. При этом получает­ся сироп с более благородным, цветочным вкусом и ароматом.

Выход товарных кормовых дрожжей на гидролизате из листьев и стеблей составляет в среднем 160 -170% к количеству израсходован­ных редуцирующих веществ, при этом 1 га пашни даст в 5 - б раз боль­ше кормового белка, чем овёс или другие культуры (табл. 2).

Таблица 2

Культура Урожай­ность, ц/га Редуцирующие в-ва Валовой выход, ц/га
% ц/га дрожжей дрожжевого белка
Овёс (зерно) 25 54-56,8 13,5 -14,2 27 - 28,4 3,38 - 3,55
Картофель (клубни) 150 18,2-19 27,3-28,5 54,6-57 6,82-7,12
Топинамбур (клубни) 250 11,7-14,2 29,2 - 35,6 58,5-71,2 7,31-8,9
Топинамбур -зеленая масса 500 10-14,5 50-72,5 100-145 12,5 - 18,1

В зависимости от используемого сорта топинамбура, с 1 га надзем­ной части можно получить 2 - 5 тонн этилового спирта, который может быть источником энергии как и биогаз. Считается, что зелёная масса и клубни топинамбура являются очень дешёвым сырьём для получения этанола и биогаза (табл. 3).

Таблица 3

Листья и цветы Зеленая масса (стебли, листья и цветы) Стебли и цветы
Лечебный чай Корм для животных: сено, сенаж, силос, травяная мука, кормовые дрожжи Фруктозный сироп
Бальнеологическое средство для ванн Спирт (этанол) Целлюлоза (картон, бумага)
Лечебные профилактические настои различной концентрации Органические удобрения (биогумус) Брикеты бытового топлива
Биогаз


Pages:     || 2 | 3 |
 





<


 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.