|
Топинамбур (земляная груша) считается одной из наиболее интенсивных
полевых культур. По продуктивности превосходит картофель, сахарную
свеклу и кукурузу. Характеризуется исключительной нетребовательностью к
почве и климату, многогранностью использования.
Уникальный химический состав и наличие биологически активных веществ
создают предпосылки для широкого применения топинамбура в
промышленности, сельском хозяйстве, медицине, а также в сфере улучшения
экологического состояния антропогенно нарушенных территорий.
Биологические особенности
Топинамбур, или земляная груша (Helianthus
tuberoses L.), — многолетнее клубненосное овощное и техническое
растение семейства астровых. По внешнему виду напоминает подсолнечник,
но в отличие от него образует многочисленные подземные побеги, на
которых формируются 15—30 клубней массой от 40 до 1 50 г.
 Стебель
растения прямой, цилиндрический, высотой до 3,5 м. Соцветие — корзинка
с желтыми ложноязычковыми цветками, плод — семянка, но меньшего
размера, чем у подсолнечника, опыление — перекрестное.
Клубни земляной груши содержат 20—22% сухих
веществ, 18—20% углеводов и более 3% белка. Белковый комплекс включает
такие аминокислоты, как лизин, аргинин, триптофан, трионин. Кроме того,
в клубнях содержатся аскорбиновая кислота, витамины группы В,
разнообразные минеральные вещества, жир, клетчатка, крахмал и т.п. Их
используют в пищу в сыром, печеном и жареном виде.
Урожай топинамбура может достигать 100—150 т
зеленой массы и 30—50 т клубней с 1 га, что является значительным
резервом увеличения производства кормов как для крупного хозяйства, так
и для домашней фермы.
Нетребовательность земляной груши к условиям
выращивания и способность окультуривать неплодородные почвы позволяет
использовать ее на почвах, непригодных или мало пригодных для других
культур, а также для восстановления деградированных и загрязненных
земель. По коэффициенту использования фотосинтетической активной
радиации (ФАР) земляная груша в три раза превосходит большинство
полевых культур. Один гектар топинамбура способен усваивать из воздуха
углекислого газа и выделять кислорода в 1,5 раза больше, чем такая же
площадь взрослого леса.
К сожалению, в Украине культура топинамбура не
приобрела широкого распространения. Его выращивают на незначительных
площадях, главным образом для кормовых целей.
Агротехника выращивания
Топинамбур — многолетняя культура.
Надземная часть растения (стебель и листья) ежегодно, в конце
вегетационного периода, отмирает, а в почве остаются клубни — от 1 5 до
30 шт., массой 10—50 г. На каждом клубне насчитывается от 8 до 12
глазков, из которых весной прорастают побеги, образуя кусты.
В оптимальных условиях оставленные в почве
клубни могут вегетативно восстанавливать растения на протяжении 20—30
лет. Если их не выкапывать, то клубни нового урожая формируются слишком
мелкими. Поэтому клубни желательно убирать ежегодно осенью, а еще лучше
— ранней весной, так как они отличаются высокой холодостойкостью,
выдерживают морозы до -40°С. Всходы безболезненно переносят весенние
заморозки до -4...—5°С, растения — осенние морозы до
7...—8 С. Вегетационный период топинамбура длительный — 100—200
дней.
К почвам он нетребователен, но предпочитает
окультуренные плодородные суглинистые и супесчаные, неплотные, с
нейтральной или слабокислой реакцией. Не выдерживает чрезмерного
увлажнения, даже кратковременного затопления, а также
близкого залегания подпочвенных вод. На переувлажненных участках клубни
загнивают, а растения вымокают.
Предшественниками могут быть озимые и яровые
зерновые, однолетние травы, зернобобовые культуры. Не следует размещать
топинамбур после подсолнечника, так как у этих двух культур есть общая
болезнь — склеротиния.
Почву готовят осенью. Под перекопку вносят
навоз и минеральные удобрения — фосфорные и калийные. Высаживают клубни
на глубину 6—8 см, с междурядьями 60—70 см и расстоянием между
растениями в ряду 35—40 см. Посадочный материал готовят
заблаговременно: клубни сортируют по размерам, выбраковывая
поврежденные. Лучше всего
высаживать клубни массой не менее 40 г у
— чем они крупнее, тем выше урожайность. Топинамбур
можно сажать не только ранней весной, но и осенью, увеличивая при
этом глубину заделки в почву на 2—3 см. Почки глазков на клубнях
начинают прорастать в земле при температуре 5—8°С и дают всходы через
три-четыре недели.
Уход и сбор урожая
Уход за насаждениями в год посадки
заключается в уничтожении сорняков и рыхлении почвы. На тяжелых по
механическому составу почвах практикуется и окучивание растений, когда
они достигают высоты 30—40 см. Это обеспечивает доступ воздуха к
клубням и улучшает температурный режим. Особенно эффективно окучивание
для сортов, у которых клубни формируются компактно и близко от
поверхности почвы.
Стебли собирают в конце сентября — начале
октября, используя их для заготовки силоса. Клубни выкапывают поздней
осенью или ранней весной, в начале апреля.
Минеральные удобрения вносят на второй и в
последующие годы, органические — через каждые 2—3 года. Густое
стеблестояние топинамбура угнетает сорняки, под кустами они практически
не растут. Но очень важно не допускать чрезмерного загущения растений,
так как они угнетают друг друга, и продуктивность существенно снижается.
Долговечность насаждений зависит не только от
создания оптимальных условий питания с помощью удобрения, но и от
густоты стеблестояния. Поэтому в годы эксплуатации следует своевременно
выкапывать клубни и разрежать кусты. Обновлять посадки следует на
седьмой-восьмой год, когда топинамбур, растущий на одном месте, уже не
может обеспечить высокую продуктивность.
Сорта
В результате исследований, начатых в
Институте земледелия УААН (Киев) и успешно продолженных в
Научно-исследовательском институте животноводства Лесостепи и Полесья
Украины, а также в Институте овощеводства УААН (Харьков), выведено
около 20 сортов топинамбура.
Самые продуктивные — Белый урожайный, Вадим,
Киевский улучшенный, Клон. В Центральном республиканском ботаническом
саду АН Украины создан сорт овощного назначения Диетический. По данным
химических анализов, его клубни содержат 20—22 % сухого вещества, 3,2 %
белка, 18—20 % углеводов, ас корбиновую кислоту и витамины группы В.
Лечебные свойства
Знатоки народной медицины утверждают, что
топинамбуром можно лечить малокровие, выводить соли из суставов и
радионуклиды из организма, восстанавливать функции сердца и сосудов.
Но, пожалуй, наиболее известен топинамбур как
эффективное средство от сахарного диабета и ожирения. Лечебная ценность
его обусловлена прежде всего высоким содержанием в плодах (до 20%)
полисахарида инулина, являющегося заменителем сахара для больных
диабетом. Большое количество калия, железа, кремния и цинка существенно
улучшает состояние больных, страдающих железодефицитной анемией,
аллергией и т. д.
Ученые Киевского НИИ эндокринологии и обмена
веществ, проводившие исследования эффективности
потребления больными салатов из топинамбура и кондитерских изделий на
основе пюре или сиропа из его клубней, пришли к выводу, что у
большинства из них улучшилось общее самочувствие и стабилизировалась
работа желудочно-кишечного тракта, а также снизилась потребность в
использовании сахароснижающих химических препаратов.
Рекомендации диетолога
С развитием медицины средняя
продолжительность жизни за последние 2000 лет увеличилась почти на 50
лет. Однако сегодня ученых все больше беспокоит заметно ухудшающееся
здоровье людей пожилого возраста. Причиной этого являются четыре
неблагоприятных фактора нашей урбанистической и цивилизованной жизни:
малоподвижный образ жизни, избыточная масса (полифагия), алкоголизм и
курение.
По данным НИИ эндокринологии и обмена веществ,
в нашей стране около 4 млн человек страдают явной или скрытой формой
диабета, до 10 млн человек — атеросклерозом, нарушением обмена веществ,
в частности ожирением. В связи с этим ученые считают, что топинамбур
должен занимать в нашей диете такое же место, как и картофель,
поскольку содержит не только инулин, уменьшающий количество сахара в
крови, но и другие ценные вещества, которые позволяют снизить аппетит
при ожирении, уровень холестерина при коронарных заболеваниях,
способствующие поступлению кислорода к сердцу, а также улучшающие
обменную функцию печени. Земляная груша играет очень важную роль в
профилактике рака толстой кишки, подагры, нарушения обмена веществ и
образования уратных почечных камней.
Топинамбур традиционно рассматривается как
сырье для производства фруктозы, которая в силу важных физиологических
особенностей занимает в питании человека первое место среди Сахаров. В
клубнях топинамбура ее содержится 1 3—20%, в то время как в соках ягод
и фруктов — 2,1 3—6,53, меде — 40—50%. По данным
физиологов-клиницистов, диабетик может ежедневно потреблять 0,5—1 г
фруктозы на 1 кг массы тела. Фруктоза технологически настолько подобна
сахарозе, что вполне может заменять ее. К примеру, в Швеции и Финляндии
при производстве продуктов детского питания используют только фруктозу.
Высокое содержание в топинамбуре полисахаридов позволяет использовать
его для получения фруктозы. Сначала из клубней выделяют инулин, а затем
при полном его гидролизе получают 94—97% фруктозы и 6—3% — глюкозы.
Существуют три формы инулина: альфа, бета и гамма. По данным
Австралийского национального университета, бета-инулин можно
использовать для профилактики опухолевых и инфекционных болезней, а
также в качестве фармакологического препарата иммунного действия,
усиливающего действие основного препарата.
В Украинском государственном университете
пищевых технологий разработано несколько новых пищевых продуктов из
топинамбура, обладающих лечебно-профилактическим свойством, — пюре,
сок, концентрат и порошок. Медики НИИ эндокринологии и обмена веществ
настоятельно рекомендуют топинамбур и диетические продукты из него для
широкого использования в диетотерапии.
Ценнейшая кормовая культура
Из зеленой массы топинамбура, благодаря
значительному содержанию в ней Сахаров, получают высококачественный
корм, который охотно поедают в сыром, запаренном и силосованном виде
коровы, лошади, овцы, свиньи, кролики. По питательной ценности он
превосходит силос подсолнечника и приближается к кукурузному (в 1 кг
содержится 0,23—0,30 кормовых единиц и 6—1 5 г перевариваемого
протеина).
Клубни земляной груши в силосованном виде
также можно успешно использовать на корм почти всем
сельскохозяйственным животным. По питательной ценности они превосходят
другие корнеплоды и приближаются к картофелю (в 1 кг имеется 0,23
кормовой единицы и более 6 г перевариваемого белка, а содержание
протеина в них выше, чем у картофеля). Использование их на корм коровам
значительно повышает надои и качество молока.
Опыты Всероссийского научно-исследовательского
института животноводства показали, что использование на корм свиньям
топинамбура вместе с кукурузой повышает качество сала, а выпасы на
посадках земляной груши сокращает затраты концентрированных кормов на
25—50% без снижения прироста живой массы, что обеспечивает удешевление
себестоимости получаемой продукции. Институт свиноводства УААН
разработал рекомендации по приготовлению комбинированного силоса
следующего состава, %: топинамбур — 25, кормовая свекла — 30, тыква —
25, люцерна — 1 9, ячмень — 10.
Как свидетельствует опыт, использование
земляной груши на корм свиньям позволяет значительно экономить корма —
на 100 кг мяса свинины расходуется 274 кг топинамбура, в то время как
картофеля — 285, а зерна — 31 5 кг. При откорме животных смесью озимой
ржи, рапса и гороха получают (из расчета на 1 га пастбища) 400 кг мяса,
а при выпасе свиней на посевах земляной груши почти вдвое больше — 840
кг. В связи с тем, что топинамбур дает двойной урожай клубней и зеленой
массы, эту культуру можно считать одной из самых рентабельных — 364,2%.
Агроэкология
Активно ведутся исследования на предмет
использования топинамбура для улучшения экологического состояния
антропогенно нарушенных территорий. Это прилегающие к промышленным
центрам Украины зоны, где накапливаются отходы теплоэнергетики (зола),
угледобычи (терриконы), лесопереработки (опилки, шламлигнин, ил
активный), коммунального хозяйства (осадки сточных вод), стоки
животноводческих ферм. Выращивание топинамбура на компостах из разных
отходов показало высокую агроэкономическую эффективность с получением
экологически чистых сельскохозяйственных продуктов (урожай зеленой
массы — 650, клубней — 95 ц/га). Получены также удовлетворительные
результаты по выращиванию топинамбура на рекультивированных
территориях, особенно в зонах угледобычи. Опыт выращивания его в
30-километровой зоне Чернобыля свидетельствует, что растение не
поглощает радионуклиды выше допустимых норм и при надлежащем мытье
клубней (отмывание их от почвы) может быть использовано на корм.
Однако, принимая во внимание возможность попадания в земляную грушу
вредоносных веществ, в экологически рискованных зонах наиболее
перспективным является выращивание ее с целью переработки на этанол
(машинное горючее) или целлюлозу.
Энергоноситель будущего
Наряду с использованием земляной груши как
источника высококачественных пищевых продуктов и корма, это
растение рассматривается учеными и как энергоноситель. В 1985 г. в
Южной Корее состоялась Первая международная конференция по топинамбуру
и другим биоэнергетическим ресурсам, в которой приняли участие
представители Великобритании, США, Канады, Франции,
Бразилии и др. В числе прочих практических выводов конференции было
признание биомассы земляной груши в качестве одного из перспективных
видов энергоносителей.
Поскольку зеленая масса земляной груши богата
фруктозой, из каждой тонны ее (16%-й влажности) можно
получать 83,2 л спирта, а из 1 т клубней — 105,8 л. По данным
французских авторов, при урожайности клубней земляной груши 50 т/га из
них получают от 42 до 49 декалитров спирта с 1 га, в то время как из
сахарной свеклы, картофеля, кукурузы —только по 30 декалитров.
Использование в двигателях внутреннего
сгорания смеси бензина с этанолом (12—15% спирта) повышает калорийность
горючего и вместе с тем уменьшает выделение тепла (двигатель меньше
нагревается). Антидетонаторное и антинагарное действие спирта настолько
эффективно, что позволяет значительно снизить содержание в выхлопных
газах тетраэтилсвинца.
При одинаковой степени сжатия двигатели на
такой смеси работают лучше, чем на чистом бензине: затраты горючего
уменьшаются, а мощность увеличивается. Ценно еще и то, что применение
указанной смеси не вызывает необходимости переоборудовать автомобильные
двигатели.
Борис ОВЕРЧЕНКО,
старший научный сотрудник УкрНИПТИ "Агроресурсы",кандидат
сельскохозяйственных наук, заслуженный работник сельского хозяйства
Украины
|
