Розведення амаранту в Україні: особливості і перспективи

Багатьох українських аграріїв, що розглядають амарант в якості однієї з основних культур для обробітку, завжди зупиняла, зокрема, мала кількість даних про зростання амаранту на українському чорноземі і про взаємодію цієї культури з українськими грунтами. Керуватися рекомендаціями зарубіжних колег в цьому питанні землеробство вважали ризикованою витівкою, оскільки особливості українського клімату в поєднанні з особливостями чорнозему могли дати результат, що відрізняється від того, який дає чорнозем в поєднанні з кліматом інших країн. Побоювання були цілком обгрунтовані, оскільки різні джерела повідомляли про невибагливість амаранту, про те, що він добре живить землю, в якій росте, — і навпаки, що він виснажує ґрунти. Що характерно, різну інформацію надавали дослідники різних країн — від Китаю до США.

До кінця 90-х Україна стала гостро потребувати досліджень українських вчених на цю тему. У 2000 році проблемою потурбувалося навіть Міністерство аграрної політики України, організувавши замовлення на дослідження «селекції і первинного насінництва, технологій вирощування на зелену масу і насіння високоврожайних, придатних до механізованого збирання сортів амаранту і впровадження їх виробництво» (номер держреєстрації 0194U12993). Дослідження в цьому напрямку стартували в 2001 році, а в 2004 було проведено повноцінне вивчення взаємодії амаранту з грунтом лісостепових зон України.

Результати виявилися обнадійливими.

Чорнозем — один з найбільш сприятливих різновидів ґрунтів для багатьох сільськогосподарських культур. Досить невибагливий амарант, який зустрічається місцями навіть в пісках, зростає на всіх видах чорнозему відмінно. Це обумовлює його поширення на території України практично у всіх кліматичних зонах.

Але є деякі закономірності, що відображають більшу чи меншу пристосованість амаранту до земель в тому чи іншому регіоні України.

Наприклад, зернові високоолійні сорти найкраще себе почувають в лісостепових зонах Лівобережжя. Причому найкращі показники пристосованості високоолійних сортів амаранту зареєстровані в Дніпропетровській, Миколаївській, Запорізькій, Херсонській областях. А ось в Харківській, Сумській областях та на півночі Полтавської, за спостереженнями аграріїв, є сенс вирощувати більше вітро- і холодостійкі сорти амаранту: саме вони приносять в кінцевому підсумку більшу вигоду. Так, «ніжні» високоолійні сорти типу «Ультра» вимагають тепличних умов, більшого догляду, не люблять сильні вітри з опадами, характерні для північно-східних регіонів України. При вирощуванні таких сортів в даній географічній зоні можливі втрати врожаю до 20% навіть у відносно сприятливі роки. Одночасно більш стійкі і міцні сорти, вирощувані в Воронезькій, Саратовській, Бєлгородській областях, підходять для північного сходу України значно краще і мають більші показники врожайності, ніж в перерахованих регіонах Росії.

На правому березі Дніпра частіше зустрічаються кормові сорти амаранту або зернові, які використовуються в тому числі як кормові і не є лідерами за вмістом білка і жирів. Ймовірно, це обумовлено як географічними особливостями (велика кількість лісів), так і тим, що сільське господарство на Правобережжі має тваринницький ухил. Дослідники з Харківського аграрного університету вважають, що вирощування високоолійних зернових сортів амаранту на Правому березі Дніпра в Україні має істотний потенціал, тому було б раціонально використати частину сільськогосподарських угідь як під більш примхливі сорти амаранту (Черкаська область), так і під більш стійкі (практично всі лісостепові зони Західної України).

Показники посушливості в лісостепах України та вирощування амаранту

Погодні умови лісостепової зони України вельми нестабільні. Стосується це як кількості опадів, так і перепаду температур під час вегетаційного періоду більшості рослинних культур. Якщо розглядати гідротермічний коефіцієнт, особливою ​​сухістю відрізнялися 1998, 2000, 2001, 2007, 2009 2011, 2012 роки. Зате три роки поспіль — у 2013, 2014 і 2015 — опадів випадало стільки, що багато посівів просто згнивають. Проте в лісостепових зонах України, як, втім, і на всій території країни за виключенням Карпат і Прикарпаття, спостерігається тенденція до зменшення кількості опадів. Посіви страждають переважно від посухи, а не від надмірної кількості вологи.

Що стосується температур, то, незважаючи на загальну тенденцію до потепління, рослини мерзнуть. І мерзнуть вони не на початку вегетаційного періоду, а ближче до середини, коли після встановлення відносно теплої погоди температура різко падає, іноді до від’ємних значень. Так, навесні 2017 року багато культур постраждали від снігу, який раптово випав наприкінці квітня. Схожі інциденти, правда без снігу, а тільки з заморозками, траплялися і в попередні роки.

Амарант в цих умовах показав себе досить непогано. Точніше, деякі його сорти.

Як не дивно, нестабільність погодних умов зіграла почасти на руку дослідникам, оскільки, хоч і зменшила значною мірою продуктивність частини посівів, дозволила виявити найбільш стійкі сорти амаранту. З огляду на те, що посухи траплялися частіше, ніж рясні дощі, вдалося визначити саме посухостійкі сорти. Що стосується вологостійких, то дослідники з Харківського національного аграрного університету, які, власне, і відстежували стійкість амаранту, також відзначили кілька сортів. Але якщо посухостійкі в українських умовах сорти були рекомендовані в рамках наукових досліджень, то вологостійкі сорти, які хороші саме для українських лісостепових земель, були названі, але не рекомендовані «офіційно».

До посухостійких були віднесені практично всі зернові і кормові сорти, що ростуть на території України, які:

• мали значний діаметр стебла (1,5-2 см);
• відрізнялися висотою (від 1,5 м);
• відрізнялися пишністю волоті.

Серед них — «Гігант» і його різновиди «Помаранчевий гігант», «Золотий гігант» і «Червоний гігант», а також «Харківський-1» і «Воронезький», виведені в відповідних локаціях і, очевидно тому, що відрізняються стійкістю до місцевого клімату.

Як не дивно, «Гігант» і «Харківський-1» були визнані дослідниками і як найбільш вологостійкі сорти. Крім них, хорошу стійкість перед великою кількістю опадів показав «Ацтек» і сорти амаранту багряного в цілому.

Експерименти проводилися на різних видах грунтів, що дозволило в підсумку говорити про обширне дослідження. Перші експерименти, втім, були проведені на опідзолених і типових чорноземних грунтах, з яких здебільшого складається лісостепова зона лівобережної частини України, а також невелика частина лісостепу на Правому березі. Цікаво, що на цих грунтах добре себе показали також сорти «Геліос» і «Ультра», які відрізняються більшою «примхливістю», ніж перераховані вище.

Аналогічну — вельми високу — стійкість амарант покаже, на думку дослідників, на звичайному та південному чорноземі, оскільки ці грунти схожі за багатьма характеристиками (вбираюча здатність, повітряний і водний баланс) на грунті, на якому проводились дослідження.

Але не посухостійкістю на чорноземі обрадували названі сорти амаранту дослідників Харківського університету. Дуже гідно ця культура показала себе на каштанових грунтах, які відрізняються особливою сухістю. Вміст гумусу в них вкрай незначний — всього 3%, що обумовлює непридатність каштанових грунтів до вирощування вимогливих зернових культур, так як навіть при середній посушливості такі культури не виживуть або дадуть дуже поганий урожай. Урожайність названих сортів амаранту на каштанових грунтах була нижчою, ніж на чорноземі, всього на 15-20%, що є дуже хорошим показником для цього виду грунтів.

А ось сорти «Геліос» і «Ультра», на жаль, проявили себе на каштанових грунтах досить погано: врожайність знизилася майже на 40%.

Холодостійкість амаранту: оптимальні показники для вирощування

Холодостійкими називають сорти амаранту, в яких не спостерігаються процеси руйнування і які не припиняють зростання, даючи в результаті прогнозований урожай, при зниженні температури в діапазоні від 0 ° С до + 10 ° С.

Руйнівні процеси під впливом низьких температур в менш холодостійких сортах амаранту характеризуються в основному пошкодженням клітинних мембран і збільшенням їх проникності. Внаслідок цих пошкоджень з цитоплазми виходить калій, порушуються процеси фотосинтезу, окисного і фотосинтетичного фосфорилювання, і, таким чином, подальший повноцінний розвиток рослини стає неможливим.

Серйозність порушень багато в чому залежить від складових елементів клітинних мембран, в першу чергу — від різновидів і процентного співвідношення ліпідів — насичених і ненасичених жирних кислот. Так, ненасичені жирні кислоти мають більш низьку температуру плавлення. Внаслідок цього вони при помітному зниженні температур (в рамках позитивних значень) не твердіють. На противагу їм насичені жирні кислоти при низьких температурах тверднуть, трансформуючись з рідкого в гелеподібний стан, а при близьких до 0 °С — і в твердий стан. Таким чином, рослини, що мають у складі клітинних мембран велику кількість ненасичених жирних кислот, виявляються більш холодостійкими за рахунок збереження пластичності клітинних мембран. Сорти, що відрізняються превалюванням насичених жирів в клітинних мембранах, менш холодостійкі, оскільки мембрани клітин в результаті зниження температури стають менш рухливими, менш пластичними і в кінцевому підсумку менш функціональними, оскільки через знижень їх рухливості порушується обмін речовин і енергетичні процеси.

Найбільшу кількість олеїнової, лінолевої і ліноленової ненасичених жирних кислот у складі клітинних мембран зареєстровані харківськими дослідниками в сортах типу «Гігант» — «Помаранчевий гігант», «Золотий гігант» і «Червоний гігант», а також в сорті «Студентський».

Нижче наведено список зернових і кормових сортів амаранту за кількістю ненасичених жирних кислот в мембранах клітин в порядку зменшення.

1. «Воронезький» (зерновий).
2. «Харківський-1» (зерновий).
3. «Геліос» (зерновий).
4. «Ацтек» (кормовий).
5. «Сем» (кормовий).
6. «Кізлярець» (кормовий).

Перераховані сорти мають найбільший вміст ненасичених жирних кислот в клітинних мембранах і тому, як вважають дослідники, мають найкращі показники по холодостійкості. Варто відзначити, що «Воронезький» і «Геліос» є ранньостиглими сортами, по всій видимості, також завдяки високому вмісту ненасичених кислот.

Справедливості заради, амарант як культура в цілому відрізняється досить високим вмістом ненасичених жирних кислот в клітинних мембранах і тому значно більш холодостійкий, ніж, наприклад, кукурудза. Так, зростання більшості сортів кукурудзи майже повністю припиняється при + 10 ° С, тоді як переважна більшість сортів амаранту, які виростають в Україні, при цій температурі продовжують рости і в підсумку дають такі ж показники по врожайності, як і при більш високих температурах.

Також майже у всіх сортах амаранту, які ростуть в Україні, є ферменти, що зберігають високу активність навіть при позитивних температурах, близьких до 0 °С. Внаслідок цього рослини переключаються з гліколітичного на пентозофосфатний спосіб дихання. Простіше кажучи, вони продовжують отримувати необхідну кількість кисню, в той час як рослини, які не здатні переключитися на пентозофосфатний спосіб, замерзають в тому числі через те, що не можуть правильно дихати.

Однак ряд сортів амаранту, як показують харківські дослідження, відчуває себе погано при зниженні температури нижче + 5 °С. Це сорти «Опопео», «Пам’яті Коваса», «Імператор», «Ротр Дам» і практично всі декоративні. При зниженні температури повітря до + 5 °С проникність мембран цих сортів сильно збільшується, органічні кислоти потрапляють в цитоплазму і руйнують хлорофіл. В результаті цих процесів відбувається реакція і з’являється речовина під назвою «феофітин», що має характерний оливковий колір. На листі його поява відбивається у вигляді бурих плям. При наявності таких плям можна з упевненістю стверджувати про припинення фотосинтезу в рослині. Тому перераховані сорти рекомендується вирощувати в тепличних умовах.

Амарант і його вплив на чорноземні грунти

Виснаження грунту — одна з істотних проблем, що турбують українських сільгоспвиробників, які мають невеликі фермерські господарства. Ця проблема стосовно до вирощування амаранту була розглянута в Одеському державному аграрному університеті в 2012 році. Результати продемонстрували, що упередження багатьох початківців фермерів проти амаранту нічим не підкріплені.

Основними причинами виснаження грунтів є:

• поглинання рослиною великої кількості мінералів і з’єднань, які перебувають в грунті;
• виділення рослиною великої кількості токсинів з метою «перемоги над конкурентами» — бур’янами та іншими рослинами, які раніше виростали або намагаються вирости на тій же ділянці грунту, яку зайняла рослина, що виділяє токсини;
• неправильний технічний догляд, що тягне за собою руйнування ґрунтових шарів.

Остання причина обумовлена ​​тільки людським фактором, і проблема вирішується за допомогою вивчення агротехнічно правильного догляду за грунтами згідно з особливостями кожної ділянки.

Перші дві причини спровоковані природними механізмами, які відрізняються в різних культурах.

Слід зазначити, що амарант є однією з найбільш низькотоксичних рослин. Очевидно, причиною цього є фізична сила і розмір його коренів, які не дозволяють потрапити на «його» територію іншим рослинам через розміри, а також розгалуженість. Іншими словами, грунти, на яких вирощується амарант, не страждають від перевищення рівня токсинів і, таким чином, значно довше можуть сприяти гарному врожаю цієї культури, ніж в ситуації з високотоксичними рослинами. Так, наприклад, кукурудза «бореться» за свою територію з іншими рослинами завзято і значно виснажує грунт токсинами за рік, що призводить до необхідності дотримуватися сівозміни і постійно підбирати інші культури.

Трохи більше «шкідливим» для грунтів є амарант щодо споживання мінералів. Так, його потреба в калії, кальції та інших елементах досить висока. Причому, потрібно відзначити, зернові сорти більш вимогливі до кількості мінералів, ніж кормові. Логічно й те, що сорти амаранту, що відрізняються більшим розміром (понад 2 м) виснажують грунти швидше, ніж більш дрібні сорти (близько 1,5 м). Однак не можна сказати, що амарант згубний для грунтів щодо споживання мінералів: на свіжих грунтах він може рости 3-4 роки поспіль (ми розглядаємо зернові і кормові сорти, більш дикі сорти можуть і довше), на відновлених — 2-3 роки поспіль.

Проблема виснаження грунтів через споживання мінералів амарантом вирішується на сьогоднішньому етапі розвитку агротехнологій дуже просто — методом штучної мінералізації ґрунтів після збору врожаю і / або перед посівом (в залежності від пори року, погодних умов, планів висадки і особливостей конкретних добрив). Додаткове добриво грунтів робить їх повністю придатними для вирощування будь-яких сортів амаранту протягом дуже тривалих часових відрізків — до десяти років. Це робить культуру привабливою для фермерів і промисловців, які мають намір розвивати саме цю культуру або розглядають її як складову фермерського господарства, наприклад, як основний елемент корму для худоби та домашньої птиці.

Цікаво, що деякі види амарантових використовують в якості сидератів любителі-садівники. Переважно це дикі різновиди амаранту (щириця), але в деяких випадках використовуються і найпростіші кормові. Дослідники Одеського державного аграрного університету виявили, що амарант позитивно впливає на грунт в такий спосіб:

1. Є прекрасним природним розпушувачем, який «оре» грунт, не руйнуючи шари, що відбувається при неправильному застосуванні техніки для орання. Причиною цього є його велике і розгалужене коріння.

2. Підвищує рівень вологопроникності і перешкоджає вимиванню необхідних для вирощування більшості городніх культур мінералів, знову-таки завдяки розгалуженій кореневій системі, а також «притягненні» мінералів до коріння.

3. Захищає від бур’янів завдяки сильному корінню, яке витісняє інші, більш слабкі рослинні елементи.

4. Насичує грунт азотом, що сприятливо позначається на вирощуванні городніх культур, а також сприяє швидкому відновленню грунтів після вирощування високотоксичних культур (капусти та ін.).

Амарант як сидерат хороший ще й згаданою вище засухо- і холодостійкістю. Так, він може бути посаджений практично в будь-яких умовах в будь-яку погоду і при цьому виконає всі функції сидерата. Багато сортів амаранту, використовувані як сидерати (дикі і близькі до диких), можуть висівати кілька разів за сезон, оскільки вони дуже швидко виростають, набирають зелену масу і виконують свої функції. Крім цього, амарант добре поєднується з іншими рослинами-сидератами, наприклад, з бобовими.

Зрізають використовуваний як сидерат амарант досить рано, не чекаючи його цвітіння.

На завершення варто відзначити, що амарант є вельми відповідною культурою для українських земель.

По-перше, український клімат дозволяє вирощувати практично всі його сорти, в тому числі високобілкові і високоолійні. Більше того, очевидно, саме на цих сортах і варто зупинятися, оскільки на даний момент у всіх сферах харчової промисловості, а також медицині спостерігається потреба в сировині з високим вмістом білка, а також в ненасичених жирних кислотах, якими багата олія амаранту. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що сільгоспвиробники, які підберуть відповідні своїм можливостям і своїй мікрокліматичній зоні сорти амаранту залишаться у виграші.

По-друге, амарант може вирощуватися практично в будь-якому регіоні України — знову-таки з урахуванням місцевих особливостей. Але українські грунти, безумовно, є придатними для цієї культури на 95% території країни, а тому амарант може вирощуватися навіть в регіонах, не цілком сприятливих для розведення більш вимогливих культур, а саме — на півночі і в західних областях.

По-третє, амарант є посухостійкою і холодостійкою культурою. Це важливо для тих сільгоспвиробників, які побоюються ризикувати, живучи в посушливих, наприклад, південних регіонах або в регіонах, де поруч з великими водоймами переважає степова зона, що тягне за собою непередбачувані погодні умови. Для таких регіонів амарант є значно менш ризикованою культурою, яка в деяких обставинах хоч і може принести менше вигоди, ніж, наприклад, пшениця або жито, але в підсумку убезпечить фермера від збитків в інших, більш несприятливих обставинах.

По-четверте, амарант є щадною для грунтів рослиною. Це особливо актуально при намірі вирощувати тільки одну культуру і розвивати бізнес, базуючись на ній. Також це важливо для скотарів, оскільки переважна більшість кормових рослин вимагає дотримуватися сівозміни, що не завжди зручно для фермера. Амарант може виростати на одному місці багато років, що полегшує проблему годівлі тварин.

Таким чином, амарант можна назвати вигідною для українського сільгоспвиробника культурою. Цілком можливо, що в майбутньому він стане важливою ланкою вітчизняної агропромисловості. Ну а поки в українських аграріїв все ще є час зайняти перспективну нішу.