Урожайность, сбор и хранение подсолнечника

Урожайность семян и масла подсолнечника на гектар и акр

Фермеры, занимающиеся выращиванием подсолнечника, сосредотачивают все свои усилия в течение сезона выращивания, чтобы обеспечить достижение культурой своего потенциала и максимальной урожайности. За последние полвека урожайность подсолнечника значительно возросла, устанавливая один рекорд за другим. С 1-1,6 тонн семян с гектара (892-1427 фунтов с акра) в 1970 году, сегодня такие страны, как Франция и Китай, сообщают о средних урожаях, превышающих 2-2,2 т/га (1784-1963 фунтов с акра)  (1). Этот рост урожайности в основном обусловлен развитием новых самооплодотворяемых, высокоурожайных гибридов и улучшенными агротехническими приёмами и техникой. Интересно отметить, что дикий подсолнечник или старые сорта были самонесовместимыми, что означало, что растения зависели от опылителей для оплодотворения и производства семян. Селекция современных сортов преодолела эту проблему, увеличив урожайность даже без достаточного количества опылителей. Однако даже современные гибриды подсолнечника могут значительно выигрывать от опыления. Научные отчёты показывают, что урожайность может увеличиться до 48,8%, а процент масла — на 6,4% у гибридов, подвергавшихся опылению пчёлами (2). Если фермеры хотят воспользоваться этими насекомыми, им необходимо использовать безопасные для пчёл пестициды, опрыскивать вечером и информировать пчеловодов о таких действиях.

Обычно средняя урожайность масличного подсолнечника у опытного фермера на плодородной почве составляет от 2,3 до 2,5 т/га (2050-2230 фунтов с акра). Эти показатели снижаются, когда культура растёт в сухих условиях без орошения и при малом количестве осадков, достигая 0,7-2,0 т/га (624-1784 фунтов с акра). При орошении или достаточном количестве осадков и влажности почвы опытный фермер может достичь урожайности 4,0 т/га (3569 фунтов с акра). В масличных подсолнечниках, в большинстве случаев, урожайность масла может составлять от 1 до 3 т/га (892-2267 фунтов с акра) при отсутствии ограничивающих факторов. В некоторых районах были зафиксированы рекордные урожаи до 5,7 тонн с гектара (5000 фунтов с акра) (Toensmeier, 2016).

Факторы, влияющие на окончательную урожайность подсолнечника:

• Сорт-гибрид подсолнечника
• Качество семян, используемых для посева
• Окружающая среда (температура, почва и т.д.)
• Наличие хорошо распределённых и достаточных осадков в течение вегетационного периода (или наличие орошения)
• Наличие питательных веществ (плодородие почвы, история посевов на поле и программа удобрений)
• Здоровье растений (управление вредителями и болезнями)
• Наличие соответствующей техники

Фермер может использовать различные способы для расчёта урожайности культуры в конце сезона перед уборкой урожая. Один из них — использование следующей формулы:

Урожайность: 2450 x плотность посадки x размер головки x размер семян x количество хороших семян x заполнение центра x отсутствие повреждений от птиц = фунты с акра.

Для получения более подробной информации о том, как использовать эту формулу, посетите сайт Университета Северной Дакоты (NDSU) (3).

Сбор урожая подсолнечника

Время сбора урожая

Большинство сортов подсолнечника завершают свой жизненный цикл в течение 90-120 дней после посева. Конечно, это время может значительно варьироваться в зависимости от различных факторов (биотические и абиотические стрессы, сорт и т.д.). По этой причине фермеру необходимо иметь другой индикатор, отражающий физиологическую зрелость растений и служащий сигналом для начала сбора урожая. Изменение цвета обратной стороны головки с зелёного на жёлтый и прицветников на коричневый обычно указывает на физиологическую зрелость подсолнечника. Это стадия R-9, которая наступает через 30-45 дней после цветения, примерно в середине осени. В этой стадии влажность семян всё ещё высокая — около 35% (20-50%). С этого момента можно начинать сбор урожая, так как дальнейшего прироста урожайности не ожидается.

Период между зрелостью и сбором урожая должен быть максимально коротким, так как существует риск потерь урожая из-за болезней, повреждений от птиц или влажной погоды. После зрелости растения должны подсохнуть, и содержание влаги в семенах должно снизиться. Для этого некоторые фермеры могут воспользоваться ранними осенними заморозками или применением десиканта. Такие продукты не следует использовать до физиологической зрелости культуры, так как они могут снизить урожайность и содержание масла. Важно отметить, что даже при использовании десиканта сушка семян будет происходить гораздо медленнее по сравнению с сушкой всего растения.

В общем, механический сбор урожая (комбайнами) можно начинать при содержании влаги в семенах менее 18-20%. Однако некоторые фермеры предпочитают задерживать сбор урожая до тех пор, пока содержание влаги в семенах не снизится до 9,5%, что позволяет безопасно и непосредственно хранить урожай (2). Однако при такой низкой влажности существует высокий риск разрушения семян. Фермер также должен учитывать коммерческие требования к качеству семян для типа подсолнечника, который он выращивает. Например, для кондитерского подсолнечника контракты обычно требуют 10% влажности, менее 1% склероций и тёмной обжарки, а также проверочный вес 155 г/0,5 л (приблизительно 25 фунтов/бушель) (4).

Как собрать урожай подсолнечника и минимизировать потери

Подсолнечник можно убирать вручную или механически. Вторая опция, конечно, наиболее распространена, особенно для коммерческих культур. Для этого фермеры могут использовать либо комбайновые жатки, специально разработанные для подсолнечника, либо обычные платформенные жатки, используемые для обмолота мелкозерновых культур, таких как пшеница или соя (5). Существует множество насадок для жаток, многие из которых работают по принципу стриппера головок, предназначенного для сбора только головок и устранения как можно большего количества стеблей. Когда подсолнечник не посеян в ряды, фермер может использовать панельную жатку, установленную на традиционной прямой жатке  (4).

Для минимизации потерь урожая во время механического сбора фермеру необходимо знать факторы, вызывающие эти потери, и соответственно внести некоторые корректировки. Три основные причины потерь во время сбора урожая (2):

1. Потери на стоячих растениях перед комбайном,
2. Потери при попадании культуры в машину,
3. Потери при обмолоте и сепарации.

Некоторые типичные настройки комбайна, которые могут помочь фермеру уменьшить риск потерь во время сбора урожая, включают следующее. Скорость комбайна должна быть около 3-5 миль в час и корректироваться в зависимости от содержания влаги в семенах подсолнечника, количества полегших растений и урожайности культуры. Например, скорость комбайна следует уменьшить, когда содержание влаги в семенах низкое, чтобы избежать потерь при разрушении семян. По сравнению с другими культурами, в случае подсолнечника скорость воздуха должна быть уменьшена, чтобы избежать выдувания семян из комбайна из-за их лёгкости. Зазор подбарабанья должен быть полностью открыт, а скорость барабана обычно должна быть от 250 до 400 об/мин. Наконец, можно использовать верхнее сито с размером отверстий от 1/2 до 5/8 дюйма и нижнее сито с размером отверстий 3/8 дюйма (6, 5).

Фермер также должен помнить, что меньший вес и больший размер семян подсолнечника по сравнению с мелкозерновыми культурами влияют на транспортные расходы. Например, типичные контрольные веса для масличных подсолнечников составляют около 28-32 фунтов/бушель, при этом стандарт США даже ниже (6).

Обработка после сбора урожая: сушка и хранение семян подсолнечника

Ранний сбор урожая, всегда после физиологической зрелости растения, может иметь множество преимуществ. Однако высокое содержание влаги в семенах на этом этапе делает хранение продукта невозможным. Семена необходимо высушить, чтобы обеспечить их безопасное и длительное хранение. Допустимый уровень влажности семян зависит от условий хранения (температуры и т.д.) и желаемого периода хранения. Например, для временного хранения семена могут иметь влажность 12%, в то время как при заморозке и достаточной вентиляции допустимо даже 15%. Однако для более длительного хранения требуется влажность менее 10%. Масличные подсолнечники не должны храниться при влажности выше 10% зимой и 8% летом. В общем, чем выше содержание масла в семенах, тем ниже должен быть уровень влажности для лучшего хранения (7). Аналогично, немасличные подсолнечники не должны храниться при влажности выше 11% зимой и 10% летом (8, 2).

Фермер может механически сушить семена, используя сушилки с естественным воздухом, сушилки с низкой и высокой температурой, а также сушилки для цикличной и непрерывной сушки, чтобы достичь желаемого уровня влажности семян. В зависимости от начальной влажности, воздушного потока и температуры, процесс может длиться от 3 до 6 недель. Будьте осторожны или избегайте использования машин, предназначенных для сушки кукурузы или мелкого зерна, поскольку они пересушивают подсолнечник. Обычно используется температура сушки от 43 до 104 °C (110-220 °F), так как она не оказывает негативного влияния на состав масла и жирных кислот. При более низкой температуре сушка будет дольше. Для кондитерского подсолнечника избегайте использования слишком высокой температуры, которая может повредить семена. Для семян, которые будут использоваться в качестве посадочного материала, всегда следует использовать температуру ниже 43 °C (110 °F) (9).

Сушка и охлаждение семян подсолнечника могут помочь сохранить их здоровье и качество на более длительный период. Собранные семена обычно имеют температуру около 30 °C. Для их хранения, наряду с влажностью, необходимо снизить температуру семян ниже 20 °C. Температура хранения может поддерживаться в пределах 10-18 °C, чтобы замедлить размножение вредителей и распространение грибковых заболеваний. Для этого требуются частые проверки и отбор проб. Проверка должна проводиться каждые 15 дней для хранящихся семян подсолнечника, по сравнению с одним разом в месяц для мелкозерновых культур (7). Хозяйственные помещения, подходящие для хранения мелкозерновых культур, подходят и для семян подсолнечника. При ограниченном пространстве для хранения фермер может использовать полиэтиленовые мешки для хранения семян подсолнечника (10).

Наконец, в зависимости от их коммерческого использования, после хранения семена могут быть упакованы и проданы напрямую потребителям или для извлечения масла. Более подробную информацию о подготовке семян подсолнечника и извлечении масла можно найти here (Le Clef & Kemper, 2015).

История подсолнечника

Что нужно учитывать при выборе сорта подсолнечника

Подготовка почвы, требования к почве и требования к посеву подсолнечника

Орошение подсолнечника

Требования к удобрениям для подсолнечника

Управление сорняками при выращивании подсолнечника

Вредители и болезни подсолнечника

Урожайность, сбор и хранение подсолнечника

Рекомендации

1. https://ourworldindata.org/crop-yields
2. https://www.ag.ndsu.edu/extensionentomology/recent-publications-main/publications/A-1331-sunflower-production-field-guide
3. https://www.ndsu.edu/agriculture/ag-hub/ag-topics/crop-production/crops/sunflowers/estimating-sunflower-yield
4. https://www.gov.mb.ca/agriculture/crops/crop-management/print,sunflowers.html
5. https://extension.missouri.edu/publications/g4701
6. https://www.extension.iastate.edu/alternativeag/cropproduction/sunflower.html
7. https://www.bettersunflowers.com.au/production/safe-storage
8. https://www.hort.purdue.edu/newcrop/afcm/sunflower.html
9. http://agrilife.org/lubbock/files/2011/10/dryingstoringsunfl01_17.pdf
10. https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2021-08/P-00205-08.pdf

Ayerdi, G. A., & Larbi, R. (2016). Effects of refining process on sunflower oil minor components: A review. Oilseeds and fats, crops and lipids.

Le Clef, E., & Kemper, T. (2015). Sunflower seed preparation and oil extraction. In Sunflower (pp. 187-226). AOCS Press.

Toensmeier, E. (2016). The carbon farming solution: A global toolkit of perennial crops and regenerative agriculture practices for climate change mitigation and food security. Chelsea Green Publishing.