Подсолнечник однолетний

Однолетнее травянистое растение.

Корневая система подсолнечника масличного стержневая, проникает в почву на 2—3 м, что позволяет ему использовать влагу глубоких горизонтов^[4].

Стебель до 5 м (у масличных сортов 0,6—2,5 м), прямостоячий, преимущественно неветвящийся, покрыт жёсткими волосками. Внутри стебля находится мягкая, упругая сердцевина.

Листья очерёдные, на длинных черешках, верхние сидячие, нижние супротивные, зелёные, овально-сердцевидные с заострёнными концами, с пластиной до 40 см длины, опушённые короткими жёсткими волосками (что обеспечивает ему большую засухоустойчивость), с пильчатыми краями.

Цветки в верхушечных, очень крупных соцветиях—корзинках, окружённых обёрточными листьями, 30—50 см в диаметре, как и бутоны, в молодом возрасте «тянутся» к солнцу и изменяют свою ориентацию с востока на запад в течение дня (см. гелиотропизм), однако, по мере созревания и цветения, растение фиксируется в определённом положении, указывая примерно на восток, в то время как молодые листья по-прежнему продолжают проявлять подобное поведение^[5][6]. Краевые цветки язычковые, 4—7 см длины, обычно бесплодные; внутренние — трубчатые, обоеполые, многочисленные (500—2000). Окраска цветков от светло-жёлтой до тёмно-оранжевой, иногда фиолетовая. Венчик пятичленный. В цветке пять тычинок со свободными нитями, но со сросшимися пыльниками. Известно множество культурных разновидностей подсолнечника масличного, которые соединяются в три расы: 1) simplex, простой (не махровый), обыкновенный — общее цветоложе плоское, язычковых цветков один или несколько рядов, несколько разновидностей (из них macrocarpus); 2) tubulosus, трубчато махровый — общее цветоложе выпуклое, без язычковых или только с одним рядом язычковых цветков, трубчатые цветки сильно развиты, известна только одна разновидность (globosus); 3) ligulosus (flore pleno), язычково-махровый — общее цветоложе несколько выпуклое, все цветки язычковые, несколько разновидностей^[7]. Подсолнечник масличный образует чаще одно соцветие, но бывают и дополнительные отростки с малыми соцветиями. Цветёт в июле — августе в течение 30 дней. Перекрёстноопылитель (с помощью пчёл, других насекомых и ветра)^[4][8]. Пыльцевые зёрна трёхбороздно-оровые, шаровидной формы. В диаметре (с шипами) 37,4—44,8 мкм. В очертании с полюса и экватора почти округлые. Борозды шириной 4—5 мкм, короткие, с неровными краями, часто со слабозаметными контурами, с притуплёнными концами. Оры овальные, экваториально вытянутые, шириной 4—5 мкм, длиной 6—6,5 мкм. Ширина мезокольпиума 22—25 мкм, диаметр апокольпиума 11—14,2 мкм. Толщина экзины (без шипов) 1,2—1,8 мкм. Подстилающий и нижележащие слои тонкие. Высота стерженьков под шипами до 1 мкм, между шипами, 0,3—0,4 мкм. Скульптура шиповатая, высота шипов 3,5—5 мкм, диаметр основания 1,2—1,5 мкм, концы их оттянуты и заострены; шипы расположены равномерно, на мезокольпиуме в полярной проекции находится пять шипов. Пыльца золотистого цвета^[8].

Плоды — продолговато-яйцевидные семянки, слабогранистые, слегка сжатые, 8—15 мм длины и 4—8 мм ширины, с кожистым околоплодником, белые, серые, полосатые или чёрные. Состоят из околоплодника (кожуры, или лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой. В околоплоднике современных сортов подсолнечника между склеренхимой и пробковой тканью находится панцирный слой, благодаря чему семянки не повреждаются подсолнечниковой огнёвкой. По морфологическим признакам плодов делят на группы: грызовой, масличный и межеумок. Окраска семянок масличной группы преимущественно тёмно-серая со слабой полосатостью, чёрно-угольная, редко серая с полосами; грызовой — серая с полосами, редко белая^[4].

В листьях и цветках обнаружены флавоноиды (кверцимеритрин), кумариновый гликозид скополин, тритерпеновые сапонины, стерины (гликозид ситостеролин), каротиноиды (β-каротин, криптоксантин, тараксантин), фенолкарбоновые кислоты (хлорогеновая, неохлорогеновая, кофейная), антоцианы. В семенах содержится жирное масло (около 40 %, иногда до 50—52 %), белки (до 20 %), углеводы (до 25 %), стерины, каротиноиды, фосфолипиды. В семенах содержатся витамин PP и E, а также полиненасыщенные жирные кислоты (особенно линолевая) и т. п.^[9].

Слева направо: дикий подсолнечник однолетний (Невада, США), стебель, лист, бутон, пыльцевые зёрна под микроскопом

Родина подсолнечника однолетнего — Северная Америка. Археологические раскопки подтверждают, что индейцы культивировали это растение более 2000 лет назад^[10]. Имеются археологические свидетельства выращивания подсолнечника на территории нынешних штатов Аризона и Нью-Мексико. Некоторые археологи утверждают, что подсолнечник начали возделывать даже раньше пшеницы. Во многих индейских культурах подсолнечник использовался в качестве символа божества Солнца, особенно у ацтеков и отоми в Мексике и у инков в Перу.

Франсиско Писарро обнаружил его в Тавантинсуйу (Перу), где местные жители почитали изображение подсолнечника как символа солнечного божества — Инти (другое название — Пунчао). Золотые статуи этого цветка, также как и семена, были доставлены в Европу. Однако академик П. М. Жуковский указывает, что первые семена растения привезены были в Европу намного ранее испанцами, возвращавшимися из экспедиции в Новую Мексику, и высеяны в мадридском ботаническом саду ещё в 1510 году. Первое описание подсолнечника было дано Л’Обелем в 1576 году под наименованием «цветок солнца». Первоначально растение стали выращивать в садах как декоративное, иногда использовали в медицине, а позднее и как огородное (семена) растение. Считается, что из Испании подсолнечник однолетний проник в Италию и Францию, и к концу XVI века его выращивали в Бельгии, Англии, Голландии, Швейцарии и Германии. В середине XVII века в Англии молодые корзинки подсолнечника было модно варить и печь на углях, а потом есть с маслом и уксусом, как артишоки. В Германии в XVIII веке подсолнечник возделывали в качестве заменителя кофе, но это продолжалось недолго^{[4][7][10][11]}.

Из дикорастущих форм длительным отбором были созданы крупноплодные формы грызового подсолнечника. Впервые о производстве масла из подсолнечника в Европе задумались англичане, существует английский патент 1716 года, описывающий этот процесс. Однако масштабное производство подсолнечного масла началось в России. В Россию подсолнечник попал при Петре I, который, увидев диковинный заморский цветок в Голландии, распорядился послать его семена в Россию. Растение удачно акклиматизировалось, первоначально служило декоративным и дешёвым народным лакомством.

Начало его использования как масличного растения связано с именем Дмитрия Бокарева, крепостного крестьянина из села Алексеевки (в дальнейшем ставшим городом) Бирючинского уезда Воронежской губернии. Бокарев был знаком с производством льняного и конопляного масла и решил применить тот же процесс для производства подсолнечного. В 1829 году он первым получил подсолнечное масло на ручной маслобойке. В 1833 году купец Папушин с разрешения владельца Алексеевки графа Шереметева и при содействии Бокарева построил первый маслобойный завод по добыче подсолнечного масла на конном приводе, а в 1865 году — первый паровой маслобойный завод. Позже было налажено промышленное изготовление масла и начата селекция высокомасличных сортов. К середине XIX века во многих районах Воронежской и Саратовской губернии подсолнечник масличный занимал 30—40 % посевных площадей. В дальнейшем культура стала распространяться на прилегающих территориях, проникла на Северный Кавказ, Украину и в Зауралье. Масло подсолнечника быстро приобрело популярность в России, во многом потому, что его употребление допускается в дни постов, в которые разрешено употребление елея (откуда, кстати и происходит второе название подсолнечного масла — постное масло). В дальнейшем посевы сократились из-за значительного распространения болезней и вредителей. Только создание народной селекцией стойкого к ржавчине сорта «Зелёнка» и панцирных сортов позволило вновь занять большие площади под подсолнечник (980 тысяч га в 1913 году).

Культурный масличный подсолнечник сформировался в России. В конце XIX века эмигранты из России завезли культуру производства подсолнечника и подсолнечного масла в США и Канаду. Вскоре США стали одним из основных (после России) производителей подсолнечного масла. В Америке возделывали сорта российской селекции, такие как «Русский мамонт», «Русский гигант» и «Русский великан». Американский ботаник Чарльз Хейзер отмечал: «Быстро распространившись по всей Европе, наибольшего успеха культура подсолнечника достигла только в России». В СССР созданы высокомасличные малолузжистые (не более 27 %), заразиховыносливые, стойкие к ржавчине и подсолнечной огнёвке (панцирность 97—98 %) сорта подсолнечника масличного. Успехи В. С. Пустовойта, Л. А. Жданова и других селекционеров позволили резко поднять среднюю масличность семян и повысить заводской выход масла соответственно с 28,6 % и 25,15 % в 1940 году до 48,4 % и 40,3 % в 1973 году. Самая престижная мировая премия в области разведения подсолнечника носит имя Пустовойта. В настоящее время производство подсолнечника и масла из него распространено практически по всему миру. Основные площади посевов на Украине, в Аргентине, Румынии, Турции, Испании, США; в России — в Поволжье, на Северном Кавказе и на Алтае.

Подсолнечник однолетний — наиболее известный и распространённый вид подсолнечника.

Крупнейшие производители семян подсолнечника (тысяч тонн)[12]
Страна	2014 год	2016 год	2018 год	2021 год
Украина	10133	13627	14165	16392
Россия	8475	11010	12756	15656
Аргентина	2063	3000	3538	3426
Китай	2380	2587	2550	2850
Румыния	2189	2032	3063	2844
Турция	1638	1671	1949	2415
Болгария	2010	1874	1927	2002
Франция	1584	1190	1248	1913
Венгрия	1597	1535	1832	1758
Танзания	800	950	1000	1120
Казахстан	513	755	848	1032
Молдова	547	677	789	960
США	1004	1204	960	863
Испания	953	772	950	768

Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации различна, для короткоспелых сортов и гибридов сумма активных температур равна 1850, для раннеспелых — 2000, для среднеспелых — 2150. Средняя урожайность семян подсолнечника однолетнего составляет 10 ц/га (1 т/га или 100 т/км²). Максимальная урожайность 45 ц/га (4,5 т/га или 450 т/км²)^[13].

Ещё индейцы употребляли семена подсолнечника в размолотом виде; раздавленные семена подсолнечника были изысканным блюдом. Имеются даже свидетельства производства индейцами масла из подсолнечника. Масло употреблялось в хлебопечении и даже, возможно, как косметическое средство для смазывания кожи и волос. Из подсолнечника индейцы также извлекали пурпурную краску^[14].

Подсолнечник однолетний выращивается практически во всём мире. В первую очередь — для производства из семян подсолнечного масла, которое затем употребляется для приготовления пищи и для технических нужд. Гидрогенизацией подсолнечного масла получают саломас, который в дальнейшем используется при производстве маргарина или мыла. Масло также используется в лакокрасочной промышленности.

Подсолнечник масличный используется и как лекарственное растение: из сухих листьев и краевых цветков готовят настойку для повышения аппетита. В народной медицине настой из краевых язычков цветков используется в качестве жаропонижающего. Подсолнечное масло не только ценный продукт питания, но и важное лечебное средство. Его употребляют наружно для растираний больных суставов, а внутрь принимают как лёгкое и мягкое слабительное. В прошлом свежие семена подсолнечника масличного рекомендовали применять при аллергии, бронхите и малярии^[15].

Отходы производства подсолнечного масла (жмых и шрот) используются как высокобелковый корм для скота. Жмых используется также для изготовления халвы. Богатая белком зелёная масса высокорослых сортов идёт на силос и сенаж. Скот охотно поедает обмолоченные корзинки, полову и силос из растений, убранных во время цветения.

Стебли подсолнечника служат сырьём для получения клетчатки и бумаги. В безлесных районах их употребляют также на топливо. Лузга подсолнечника используется для производства биотоплива — топливные брикеты. Из золы от сжигания стеблей извлекают поташ, применяемый в мыловарении, производстве тугоплавкого и хрустального стекла, при крашении и как калийное удобрение. Подсолнечник высевают как кулисное растение для задержания на полях снега^[14].

Менее известно, что подсолнечник является каучуконосным растением. Созданы сорта, выделяющие латекс из надрезов стебля в значительных количествах. Резины, произведённые на его основе, отличаются гипоаллергенностью по сравнению с натуральным и синтетическими каучуками^[15].

Существуют декоративные сорта подсолнечника масличного с разноцветными и махровыми цветами.

В 2010-е годы центр культивирования подсолнечника сконцентрировался на причерноморском регионе (Украина и юг России), а также в Алтайском крае (Россия).

В 2014 году мировое производство семян подсолнечника составило 41,4 миллионов тонн, при этом на Украину и Россию пришлось в сумме 18,6 миллионов тонн (45 % всего мирового производства)^[12]. В обеих странах тенденция роста объёмов урожая продолжается, в 2016 году урожай на Украине составил рекордные 13,6 миллионов тонн^[16], а в России — также рекордные 11,01 миллион тонн^[17]. В 2018 году впервые суммарное производство Украины и России превысило 50 % мирового (26,9 миллионов тонн из 51,9)^[12].

В 2020 году в России средняя урожайность подсолнечника составила 17,4 ц/га, что на 2,8 ц/га меньше, чем в 2019 году. С урожайностью более 30 ц/га на протяжении последних лет лидирующие места по урожайности подсолнечника занимают Брянская область, наряду с Белгородской, Орловскойи Курской областями.^[18]

Урожай в 2021 вырос с 13,3 млн т до 15,5 млн т, урожайность тоже выросла до 16,3 ц\га^[19]

Рейтинг 10 гибридов подсолнечника по объёмам высева в Российской Федерации в 2021 году^[20]

В России, ещё до изобретения производства подсолнечного масла, семена подсолнечника использовались как народное лакомство — семечки, употребляемые в сыром и поджаренном виде. Кроме того, их добавляют в кондитерские изделия, салаты, изготовляют козинаки. Молотые семена подсолнечника являются основным компонентом подсолнечной халвы.

На Украине, Северном Кавказе, в ряде областей Чернозёмной зоны, Нижнего Поволжья, Сибири и Казахстана является важнейшей медоносной культурой, обеспечивающей главный медосбор, а также пополнение запасов пыльцы в гнёздах пчелиных семей. Мёд из нектара цветущего подсолнечника золотисто-жёлтого цвета, иногда с зеленоватым оттенком, обладает слабым ароматом и несколько терпким вкусом. Кристаллизуется мелкими зёрнами и становится светло-янтарным. В зависимости от погодных условий и агротехники посевов медоносность колеблется в пределах от 13 кг с гектара в Башкортостане до 25 кг в Воронежской области, а сахаристость нектара — от 45 % до 79 %. По другим данным, мёдопродуктивность составляет 40—50 кг/га. Отличительная особенность нектара — незначительное количество (3—4 %) и даже полное отсутствие сахарозы. Мёдоносные пчёлы собирают с цветков подсолнечника однолетнего и пыльцу^{[8][8][31][32]}.

Слева направо: плоды масличных сортов, плоды грызовых сортов, декоративные сорта («Vanilla Ice», «Chianti», «Teddy Bear»)

В геральдике подсолнечник — символ плодородия, единства, солнечного света и процветания, а также символ мира^[33].

Helianthus annuus L., 1753, Sp. Pl. : 904

Вид Подсолнечник однолетний относится к роду Подсолнечник семейства Астровые (Asteraceae) порядка Астроцветные (Asterales). Кладограмма в соответствии с Системой APG IV:

• Helianthus annuus var. aridus Cockrell (в статусе непроверенного по состоянию на декабрь 2022 г.)
• Helianthus annuus var. coronatus Cockrell (в статусе непроверенного по состоянию на декабрь 2022 г.)