Сафлор ( Carthamustinctorius ) — сильно разветвленное травянистое однолетнее растение , похожее на чертополох , семейства сложноцветных. Его выращивают в коммерческих целях для получения растительного масла , получаемого из семян , и использовали первые испанские колонии вдоль Рио-Гранде в качестве заменителя шафрана . [2] Растения имеют высоту от 30 до 150 см (от 12 до 59 дюймов) с шаровидными цветочными головками с желтыми , оранжевыми или красными цветками . На каждой ветке обычно бывает от одной до пяти цветочных головок, содержащих от 15 до 20 семян на головку. Сафлор произрастает в засушливых регионах с сезонными дождями . У него растет глубокий стержневой корень , который позволяет ему процветать в таких условиях.
Сафлор — быстрорастущее, прямостоячее, зимне-весеннее однолетнее растение , напоминающее чертополох . [3] При увеличении продолжительности дня и температуры из листовой розетки появляется разветвленный центральный стебель (также называемый конечным стеблем). Главный побег достигает высоты 30–150 см (12–59 дюймов). У растения также развивается сильный стержневой корень , вырастающий на глубину до 2 м (6 футов 7 дюймов). Первые боковые ветви развиваются, когда главный стебель достигает высоты около 20–40 см (7,9–15,7 дюйма). Эти боковые ветви затем могут снова разветвляться, образуя вторичные и третичные ветви. На степень ветвления влияют выбранный сорт, а также условия выращивания.
Удлиненные и зубчатые листья достигают длины 10–15 см (3,9–5,9 дюйма) и ширины 2,5–5 см (0,98–1,97 дюйма) и спускаются по стеблю. Верхние листья, образующие прицветники, обычно короткие, жесткие, яйцевидной формы, оканчивающиеся шипом. [3] На концах ветвей появляются бутоны , а каждая составная цветочная головка ( capitulum ) содержит 20–180 отдельных цветков . В зависимости от сорта, выращивания культур и условий выращивания на каждом растении может образоваться 3–50 или более цветочных головок диаметром 1,25–4 см (0,49–1,57 дюйма). Цветение начинается с конечных цветочных головок (центральный стебель), за которыми последовательно следуют первичные, вторичные и иногда третичные цветочные головки. Отдельные цветки обычно цветут 3–4 дня. Коммерческие сорта в основном самоопыляемые. Цветки обычно желтые, оранжевые и красные, но существуют формы белого и кремового цвета. [3 ] Двуплодная надгиненная завязь образует семязачаток . Затем растение сафлора производит семянки . Каждая цветочная головка обычно содержит 15–50 семян; однако их число может превышать 100. Содержание скорлупы семян колеблется от 30 до 60%, содержание масла в семенах - от 20 до 40%. [3]
Сафлор обычно всходит через 1–3 недели после посева и при низких температурах растет медленнее. Прорастание сафлора надземное . Первые настоящие листья образуют розетку . Эта стадия наступает зимой с короткой продолжительностью светового дня и низкой температурой, поскольку сафлор может переносить морозы до -7 ° C (19 ° F) на стадии розетки.
Когда температура и продолжительность светового дня начинают увеличиваться, центральный стебель начинает удлиняться и разветвляться, растя быстрее. Ранний посев дает больше времени для развития крупной розетки и более обширного ветвления, что приводит к более высокому урожаю.
На цветение в основном влияет продолжительность светового дня. Период от окончания цветения до созревания обычно составляет 4 недели. Общий период от посева до сбора урожая зависит от сорта, местоположения, времени посева и условий выращивания; для июньских или июльских посевов она может составлять около 26–31 недели. [3]
Как дикие, так и культурные формы имеют диплоидный набор из 2n = 24 хромосом. Скрещивание с Carthamus palaestinus , Carthamus oxyacanthus и Carthamus persicus может дать плодовитое потомство. [ нужна цитата ]
Сафлор – одна из древнейших культур человечества. Впервые его начали выращивать в Месопотамии , а археологические следы, возможно, датируются 2500 годом до нашей эры. [4]
Химический анализ древнеегипетского текстиля, датируемого Двенадцатой династией (1991–1802 гг. до н.э.), выявил красители, изготовленные из сафлора, а гирлянды из сафлора были найдены в гробнице фараона Тутанхамона . [5] Джон Чедвик сообщает, что греческое название сафлора ( kārthamos , κάρθαμος ) много раз встречается в табличках с линейным письмом B , различающихся на два вида: белый сафлор (ka-na-ko re-u-ka, knākos leukā , κνάκος λευκά ), который измеряли, и красный (ka-na-ko e-ru-ta-ra, knākos eruthrā , κνάκος ερυθρά ), который взвешивали. «Объяснение состоит в том, что можно использовать две части растения: бледные семена и красные цветки ». [6]
Первые испанские колонии вдоль реки Рио-Гранде в Нью-Мексико использовали сафлор вместо шафрана в традиционных рецептах. Семейная реликвия, происходящая из Корралеса, штат Нью-Мексико , под названием «Корралес Азафран», до сих пор выращивается и используется в качестве заменителя шафрана в кухне Новой Мексики . [2]
Сафлор предпочитает высокие температуры и лучше всего растет при 28–35 °C (82–95 °F). Он переносит температуру 40 °C (104 °F), но есть сорта, которые растут при очень низких температурах. [7] Сафлор выращивают в разные сезоны: как озимую культуру на юге центральной Индии, как раннюю летнюю культуру в Калифорнии и как культуру середины лета на Северных Великих равнинах Соединенных Штатов. [8] Минимальная продолжительность вегетационного периода составляет 120 и 200 дней для летних и зимних сортов соответственно. [9] Производительность растений во многом зависит от разных дат посадки с точки зрения температуры и продолжительности дня. [8] Зимостойкие сорта образуют розетку только поздней осенью и удлиняются весной. [8] На ранних стадиях сафлор переносит влажность, но после стадии бутона опасность заражения серой гнилью возрастает [8]
Сафлор устойчив к засухе. [10] Стержневой корень обеспечивает доступ влаги из глубоких слоев почвы. [8] Кроме того, такая толерантность также может быть объяснена более высокой эффективностью использования воды по сравнению с другими масличными культурами, такими как льняное семя и горчица. [11] Незадолго до и во время максимального цветения потребность в воде самая высокая. [8] Помимо засухоустойчивости, все части растения чувствительны к влаге с точки зрения болезней. [8] В случае чрезмерного водоснабжения растение подвержено корневой гнили. [8] Поэтому многие сорта непригодны для орошаемого земледелия, особенно на почвах с опасностью заболачивания. [9]
Сафлор лучше переносит ветер и град, чем злаки. [12] Он остается прямостоячим и может удерживать семена в головке. [8]
Сафлор предпочитает хорошо дренированные, нейтральные, плодородные и глубокие почвы. [8] [7] Он хорошо адаптируется к pH почвы (pH 5–8) и переносит засоление. [7] Сафлор можно хорошо выращивать на разных типах почв, при этом водоснабжение является основным движущим фактором пригодности, в зависимости от климата и орошения, и, как следствие, различных водных режимов для разных типов почв. [8] Поэтому выращивание на неглубоких почвах и особенно на почвах с опасностью заболачивания не подходит. [9] Глубокое укоренение способствует движению воды и воздуха и улучшает качество почвы для последующих культур в севообороте. [12]
Потребности в питательных веществах можно сравнить с пшеницей и ячменем, за исключением того, что внесение азота должно быть увеличено на 20%. [8] Таким образом, почвы с достаточным запасом азота являются благоприятными. [9]
Сафлор часто выращивают в севообороте с мелкозерновыми , паровыми и однолетними бобовыми культурами . [13] Следует избегать тесного севооборота с культурами, восприимчивыми к Sclerotinia sclerotiorum (например , подсолнечник , рапс , горчица и горох ). Для снижения давления болезни рекомендуется четырехлетняя ротация. [13]
Семена следует сеять весной, как только температура почвы будет превышена на 4,5 ° C (40,1 ° F), чтобы воспользоваться преимуществами полного вегетационного периода. Если в предыдущие сезоны на поле беспокоили проволочники, рекомендуется провести соответствующую обработку семян . Оптимальная глубина посадки составляет 2,5–3,5 см (0,98–1,38 дюйма). Неглубокий посев способствует равномерному всходам, что приводит к улучшению стойкости.
Рекомендуемая норма высева составляет около 17–33,5 кг/га (15,2–29,9 фунтов/акр) живых семян. [13] Там, где более низкие нормы высева способствуют ветвлению, более длительный период цветения и более позднее созревание, а более высокие нормы способствуют более толстым насаждениям с более высокой заболеваемостью. Для прорастания необходима достаточная влажность. Обычно междурядье 15–25 см (5,9–9,8 дюйма) выбирают с использованием тех же настроек сеялки, которые рекомендованы для ячменя . [13]
Рекомендуемое общее количество азота составляет 90 кг/га (80 фунтов/акр). Это должно включать в себя кредиты, основанные на предыдущих урожаях и наличии N в почве. Для последнего необходимо учитывать более глубоко расположенные питательные вещества, поскольку сафлор укореняется глубже, чем мелкие зерна, и, следовательно, получает доступ к недоступным для них питательным веществам. [13] Сафлор, растущий на почвах с низким содержанием фосфора, необходимо удобрять. Можно безопасно вносить до 39 кг/га (35 фунтов/акр) фосфата.
Программа борьбы с сорняками необходима при выращивании сафлора, поскольку на стадии розетки он является плохим конкурентом сорнякам. [13] Не рекомендуется возделывать поля с сильным засорением многолетними сорняками.
Сафлор считается зрелым, когда большинство листьев становятся коричневыми примерно через 30 дней после цветения. [13] Семена должны выпасть из головки при растирании. Дождь и высокая влажность после созревания могут привести к прорастанию семян на головке. [13]
Уборку урожая обычно проводят мелкозерновым комбайном . [13] Влажность семян не должна превышать 8%, чтобы их можно было безопасно и долго хранить. Сушку можно производить аналогично подсолнечнику. Температура не должна превышать 43 °C (109 °F), чтобы предотвратить повреждение семян и обеспечить качество.
Альтернария виды. представляют собой одно из наиболее распространенных заболеваний, вызывающее потери до 50% в Индии. [14] В полевых испытаниях, проведенных в Швейцарии,наиболее распространенным заболеванием оказался Botrytis cinerea . [15]
В 2020 году мировое производство семян сафлора составило 653 030 тонн , лидером стал Казахстан с 35% мирового производства (таблица). Другими крупными производителями были Россия и Мексика, на долю которых приходилось 28% мирового производства.
Традиционно этот урожай выращивали ради семян и использовали для окраски и ароматизации пищевых продуктов, в лекарствах и для изготовления красных ( картамина ) и желтых красителей, особенно до того, как стали доступны более дешевые анилиновые красители . [5]
В течение последних пятидесяти лет или около того это растение выращивали в основном ради растительного масла , экстрагируемого из его семян. Сафлоровое масло безвкусно и бесцветно. Его используют в основном в косметике, а также в качестве кулинарного масла , заправки для салатов и для производства маргарина . [ нужна цитация ] Номенклатура INCI - Carthamus tinctorius . [ нужна цитата ]
Существует два типа сафлора, из которых производят разные виды масла: один с высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот ( олеиновой кислоты ), а другой с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот ( линолевой кислоты ). В настоящее время на рынке пищевых масел преобладает первое, в котором содержание насыщенных жиров ниже , чем в оливковом масле. Последний используется в живописи вместо льняного масла , особенно с белыми красками, так как не имеет желтого оттенка, которым обладает льняное масло. [ нужна цитата ]
В одном обзоре небольших клинических исследований потребление сафлорового масла снижает уровень липопротеинов низкой плотности в крови ( фактор риска сердечно -сосудистых заболеваний ) в большей степени, чем потребление сливочного масла или сала . [18]
Цветы сафлора иногда используются в кулинарии как более дешевый заменитель шафрана , который иногда называют «ублюдочным шафраном». [25]
Высушенные лепестки сафлора также используются в качестве травяного чая .
Лепестки сафлора содержат один красный и два желтых красителя. При окраске текстиля сушеные цветки сафлора используются в качестве природного источника красителя оранжево-красного пигмента картамина . Картамин также известен в красильной промышленности как Carthamus Red или Natural Red 26. [26] Желтый краситель из сафлора известен как Carthamus Yellow или Natural Yellow 5. [27] Один из желтых пигментов неустойчив и смывается водой. холодная вода. Краситель подходит для хлопка , который впитывает красный краситель, и шелка , который впитывает желтый и красный цвет, получая оранжевый цвет. Никакой протравы не требуется. [28]
В Японии красильщики уже давно используют технику получения красителя от ярко-красного до оранжево-красного цвета (известного как картамин ) из высушенных соцветий сафлора ( Carthamus tinctorius ). [ нужна цитация ] Более темные оттенки достигаются путем повторения процесса окрашивания несколько раз, когда ткань высыхает и перекрашивается. [ нужна цитация ] Из-за дороговизны красителя сафлоровый краситель иногда разбавляли другими красителями, такими как куркума и саппан . [29] : 1
В Австралии в 2005 году CSIRO и Grains Research and Development Corporation запустили инициативу Crop Biofactories по производству олеинового масла с содержанием 93% для использования в качестве биоразлагаемого масла для смазочных материалов , гидравлических жидкостей и трансформаторных масел , а также в качестве сырья для биополимеров и поверхностно-активных веществ . [30]