Развитие подсолнечника было многонациональным усилием, охватывающим континенты и тысячи лет.
Подсолнечник проиcходит из Северной Америке и был впервые выращен как культура местными племенами более 4500 лет назад.
Коренные американцы выращивали подсолнечник из его первоначального кустового типа, чтобы получить одностебельное растение с большим цветком.
Многоцелевое использование урожая включало производство муки и приготовления пищи. Семена обжаривали, чистили и ели либо в качестве закуски, либо смешивали с другими зернами, орехами и бобами в виде, похожем на современные мюсли.
Американцы также обнаружили, что из семян можно добывать подсолнечное масло и использовать для приготовления пищи.
Помимо ценности урожая для пищи, археологи обнаружили, что подсолнечник использовался в непродовольственных целях.
Подсолнечное масло и пигменты использовались в качестве солнцезащитного крема или основы для фиолетового красителя для кожи, волос или текстиля, в то время как крепкий, волокнистый стебель растения использовался в строительстве.
Подсолнечник оставался основным продуктом в Северной Америке около 4000 лет, пока его не обнаружили европейские исследователи в 1510 году. Испанские моряки первыми собрали большое количество семян подсолнечника и отправили его обратно в Европу.
Но в течение следующих 200 лет европейцы упускали из виду пищевой и масличный потенциал подсолнечника. Вместо этого экзотические цветы стали широко распространены в Западной Европе в качестве декора или, в меньшей степени, в медицине как противовоспалительное средство.
Выращивание подсолнечника развивалось в течение 1700-х годов и распространилось по всей Европе на Россию и Украину на рубеже 19-го века.
Именно в России был обнаружен потенциал культуры для производства подсолнечного масла. Но это развитие было отчасти связано с причудой судьбы и изменениями в Русской православной церкви.
В течение 18-ого столетия Церковь выпустила диктат на период Великого поста, который запретил потребление пищи, сделанной из различных масел и жиров.
Чтобы помочь прихожанам придерживаться этого правила, церковь опубликовала список запрещенных веществ. Однако, подсолнечное масло из списка было исключено.
Спрос на подсолнечное масло резко возрос, и в начале 1800-х годов посевная площадь увеличилась до более 800 000 гектаров по всей России и Украине.
По мере того, как посевные площади продолжали расти, рынок поделился на две отдельные области – масличные семена и семена для потребления.
С этим, российское правительство создало первые исследовательские программы по разработке сортов, отвечающих требованиям рынков.
Сорт, известный как Мамонтовый русский, был разработан в конце 1800-х годов. Корзинка был заполнена многими сотнями крупных семян, а её диаметр достигал 50 см (из записей).
Василий Степанович Пустовойт 1886-1972
В то время как использование подсолнечника в США набирало силу, 1886 год ознаменовался важным событием в истории коммерческой культуры.
Рождение Василия Степановича Пустовойта – возможно, самой важной фигуры в селекции подсолнечника.
Пустовойт начал работать в России в 1912 году и быстро стал выдающимся ученым-исследователем.
Он создал программу, которая сосредоточилась на выделении множества признаков растения, которые были скрещены для получения гибридов. Затем они были оценены и гибриды с лучшими показателями были отобраны для транс-опыления и селекции для получения новых коммерческих сортов.
Научно-исследовательский центр в Краснодаре, где работал Пустовойт, стал экспериментальным центром отбора российских масличных культур в 1924 году.
Пустовойт руководил селекционным отделом института до своей смерти в 1972 году. Его фундаментальные работы для современных сортов с высоким содержанием масла и высокой урожайностью являются бесценными.
В это время сформировавшаяся группа восточных европейцев начала эмигрировать в Северную Америку. Среди них были русские поселенцы, которые начали импортировать подсолнечник, преимущественно в качестве богатого белком корма для животных.
Успех подсолнечника в качестве корма для животных в США привел к росту посевных площадей, и появились новые рынки с перерабатывающими предприятиями, основанными с середины 1920-х годов.
Популярность подсолнечника распространилась через северную границу, и канадское правительство начало программу разведения в 1930 году.
После войны территория выращивания продолжала расти как к северу, так и к югу от границы с США, и все больше фермеров стали включать подсолнечник в свои севообороты. Тем не менее, российская программа разведения, проводимая Пустовойтом, продолжала быть в основании всех успехов, и правительство Канады лицензировало использование сорта Передовик. Эти семена дали высокие урожаи и высокое содержание масла около 45% и продолжало увеличивать прибыльность урожаев.
К концу 1960-х годов программы селекции развивались не только по урожайности и маслу. Желательные черты, такие как повышение устойчивости к болезням, стали новой целью.
Однако, усилия по созданию настоящих гибридов ограничивались способностью подсолнечника к самоопылению. Это означало, что попытки привить новые признаки от растений-доноров не приводили к успеху из-за собственной пыльцы подсолнечника.
Затем, в 1969 году, французский исследователь по имени Леклерк сделал прорыв, который навсегда изменил селекцию подсолнечника.
Работая во Французском сельскохозяйственном институте (INRA), Леклерк открыл метод выключения мужских органов цветка с помощью процесса, известного как цитоплазматическая мужская стерилизация. Это означало, что пыльца донорского подсолнуха могла быть внедрена в функционирующие женские репродуктивные части другого подсолнечника без потери собственного генетического материала растения. Год спустя, в 1970 году, ученый из Министерства сельского хозяйства США по имени Кинман обнаружил, как снова включить мужскую фертильность в полученном гибриде.
Тогда программы разведения могли бы впервые создать настоящие коммерческие гибриды, которые использовали бы объединенные признаки различных родительских растений.
Прорывы способствовали новой эре развития признаков растений. Семенные компании могли бы продавать различные сорта, обладая большей устойчивостью к болезням и более высокой урожайностью, наряду с другими характеристиками, разработанными для рынков кондитерских изделий или масличных культур.
Эти достижения произошли в то время, когда общественность начала подходить более ответственно к своей диете. Исследования 1970-х годов показали, что подсолнечное масло является более здоровой альтернативой традиционно используемым насыщенным жирам. Европейцы, в частности, перешли на продукты из подсолнечного масла, и спрос быстро превысил предложение, и культура стала очень популярной.
За последние 25 лет рынок подсолнечника продолжал расти, и теперь он занимает четвертое место в мире по производству масличных культур после пальмы, сои и рапса.
Изменения на рынке привели к тому, что основная производственная площадка для производства урожая снова вернулась в Восточную Европу, где Россия и Украина доминировали в мировом производстве. В 2017 году на эти две страны пришлось 22.7 миллионов тонн мирового производства подсолнечника в объеме 47,9 миллиона тонн.
По оценкам, урожай в мире составляет 20 миллиардов долларов США в год.
Топ 10 производителей подсолнечника (млн тонн)
Российская Федерация 10.5
Украина 12.2
Аргентина 3.55
Китай 2.57
France 1.62
США 0.98
Румыния 2.91
Турция 1.96
Венгрия 1.89
Болгария 2.06
Источник: ФАО 2017
Примечательно, что рост производства семян опередил площадь земель, отведенных под урожай.
Еще в 1994 году на 18,6 млн. Гектаров подсолнечника было собрано 22,0 млн. Тонн семян.
Спустя двадцать три года убранная площадь увеличилась до 26,5 млн. га – увеличение на 35%. Но общий урожай вырос более чем вдвое, до 47,9 млн тонн.
Повышение производительности показывает, как селекционеры продолжали гибридизировать современное растение в течение последних трех десятилетий. И как урожайность улучшилась, несмотря на появление новых важных факторов, которые повлияли на то, какие характеристики для растений стали во главе.
Растущее давление с целью сокращения перепроизводства, которое было в значительной степени стимулировано механизмами поддержки сельского хозяйства в Европе, означало, что увеличение урожайности уже не было священным Граалем для селекционеров. Проблемы изменения климата также переориентировали селекционные усилия на производство растений, которые лучше работают в условиях засухи. Например, были выбраны измененные формы корзинки для борьбы с солнечными ожогами, повреждением птицами и болезнями.
“Устойчивость к гербицидам действительно изменила взгляд фермеров на подсолнечник. В прошлые годы культивирование было основным средством борьбы с сорняками, оно занимало много времени и не могло устранить сорняки. Сегодня мы выбираем гибриды, поскольку они устойчивы к доступным гербицидам. Эта технология позволила фермерам более эффективно использовать свое время и лучше справляться с борьбой с сорняками, что приводит к более высокой урожайности и более чистым результатам” – говорит Джереми Клампер, селекционер подсолнечника.
‘В последние годы поиск все более разнообразного количества целевых характеристик стал причиной разработки разных технологий. В Nuseed мы используем геномику, чтобы идентифицировать генные маркеры для желательных признаков растений. Хотя генетическая структура подсолнечника относительно сложна по сравнению с рапсом и рисом отбор с помощью маркера начинает выявлять гены-кандидаты для далнейших улучшений ».
Исследователи Nuseed теперь имеют длинный список целевых характеристик на будущее, включая:
* Гибриды с более высоким урожаем и масличностью
* Повышенная устойчивость к таким болезням, как ложная мучнистая роса
* Засухоустойчивость
* Улучшенные свойства масла для поддержания привлекательности для заботящихся о своем здоровье потребителей
* Кондитерские гибриды с пониженным содержанием масла
* Гербицидоустойчивые гибриды
* Высота растения, цвет соцветия
* Период цветения для использования на разных рынках и в разных климатических условиях
