Сафлор красильный ( Carthamus tinctorius ) — сильно разветвленное, травянистое , похожее на чертополох однолетнее растение семейства сложноцветных. Это одна из старейших культур в мире, и сегодня ее коммерчески выращивают для получения растительного масла, извлекаемого из семян . Растения высотой от 30 до 150 см (от 12 до 59 дюймов) с шаровидными цветочными головками с желтыми , оранжевыми или красными цветами . На каждой ветке обычно бывает от одной до пяти цветочных головок, содержащих от 15 до 20 семян в головке. Сафлор произрастает в засушливых условиях с сезонными дождями . Он вырастает с глубоким стержневым корнем , что позволяет ему процветать в таких условиях.
Сафлор — быстрорастущее, прямостоячее, зимне-весеннее однолетнее травянистое растение , напоминающее чертополох . [ 2] Из листовой розетки появляется разветвленный центральный стебель (также называемый конечным стеблем), когда длина дня и температура увеличиваются. Главный побег достигает высоты 30–150 см (12–59 дюймов). Растение также развивает сильный стержневой корень , растущий в 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 ветвиться, образуя вторичные и третичные ветви. Выбранный сорт, а также условия выращивания влияют на степень ветвления.
Удлиненные и зазубренные 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 и яйцевидные, заканчивающиеся шипом. [2] Почки располагаются на концах ветвей, и каждая составная цветочная головка ( capitulum ) содержит 20–180 отдельных цветков . В зависимости от сорта, управления культурой и условий выращивания каждое растение может развить 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 ветвей. Отдельные цветки обычно цветут в течение 3–4 дней. Коммерческие сорта в основном самоопыляются. Цветки обычно желтые, оранжевые и красные, но существуют формы белого и кремового цвета. [2] Двуплодная , эпигинная завязь образует семяпочку . Затем растение сафлора производит семянки . Каждая цветочная головка обычно содержит 15–50 семян; однако их количество может превышать 100. Содержание оболочки в семенах варьируется от 30 до 60% , содержание масла в семенах варьируется от 20 до 40%. [2]
Сафлор обычно появляется через 1–3 недели после посева и растет медленнее при низких температурах. Прорастание сафлора эпигейное . Первые настоящие листья, появляющиеся, образуют розетку . Эта стадия происходит зимой с коротким световым днем и холодной температурой, так как сафлор может переносить заморозки до −7 °C (19 °F) на стадии розетки.
Когда температура и продолжительность дня начинают расти, центральный стебель начинает удлиняться и ветвиться, растущий быстрее. Ранний посев дает больше времени для развития большой розетки и более обширного ветвления, что приводит к более высокому урожаю.
Цветение в основном зависит от продолжительности дня. Период от конца цветения до созревания обычно составляет 4 недели. Общий период от посева до созревания урожая зависит от сорта, местоположения, времени посева и условий выращивания; для посева в июне или июле он может составлять около 26–31 недели. [2]
И дикие, и культурные формы имеют диплоидный набор из 2n = 24 хромосом. Скрещивание с Carthamus palaestinus , Carthamus oxyacanthus и Carthamus persicus может дать плодовитое потомство. [ необходима цитата ]
Сафлор — одна из древнейших культур человечества. Впервые его стали выращивать в Месопотамии , археологические следы, возможно, датируются 2500 годом до нашей эры. [3]
Химический анализ древнеегипетских тканей, датируемых периодом XII династии (1991–1802 гг. до н. э.), выявил красители, изготовленные из сафлора, а гирлянды, изготовленные из сафлора, были найдены в гробнице фараона Тутанхамона . [4] Джон Чедвик сообщает, что греческое название сафлора ( kárthamos , κάρθαμος ) встречается много раз в табличках линейного письма B , разделяясь на два вида: белый сафлор ( ka-na-ko re-u-ka , knākos leukā , κνάκος λευκά ), который измерялся, и красный ( ka-na-ko e-ru-ta-ra , knākos eruthrā , κνάκος ερυθρά ), который взвешивался. «Объяснение заключается в том, что есть две части растения, которые можно использовать: бледные семена и красные цветки ». [5]
Ранние испанские колонии вдоль Рио-Гранде в Нью-Мексико использовали сафлор в качестве заменителя шафрана в традиционных рецептах. Реликвийный сорт, происходящий из Корралеса, Нью-Мексико , называемый «Корралес Азафран», до сих пор выращивается и используется в качестве заменителя шафрана в кухне Нью-Мексико . [6]
Сафлор предпочитает высокие температуры и лучше всего растет при температуре 28–35 °C (82–95 °F). Он выдерживает 40 °C (104 °F), но есть также некоторые сорта, которые растут при очень низких температурах. [7] Сафлор выращивают в разные сезоны: как зимнюю культуру на юге центральной Индии, как раннюю летнюю культуру в Калифорнии и как середину лета на севере Великих равнин Соединенных Штатов. [8] Минимальная продолжительность вегетационного периода составляет 120 и 200 дней для летних и зимних сортов соответственно. [9] Производительность растений сильно зависит от различных дат посадки с точки зрения температуры и продолжительности дня. [8] Зимние твердые сорта образуют розетку только поздней осенью и удлиняются весной. [8] На ранних стадиях сафлор переносит влажность, но после стадии бутона опасность заражения серой гнилью увеличивается [8]
Сафлор устойчив к засухе. [10] Стержневой корень обеспечивает доступ к влаге из глубоких слоев почвы. [8] Кроме того, эта устойчивость может быть объяснена более высокой эффективностью использования воды по сравнению с другими масличными культурами, такими как лен и горчица. [11] Незадолго до и во время максимального цветения потребность в воде самая высокая. [8] Помимо устойчивости к засухе, все части растения чувствительны к влаге с точки зрения болезней. [8] В случае избыточного водоснабжения оно подвержено корневой гнили. [8] Поэтому многие сорта не подходят для орошаемого земледелия, особенно на почвах с опасностью заболачивания. [9]
Сафлор переносит ветер и град лучше, 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 может хорошо адаптироваться к pH почвы (pH 5–8) и переносит засоление. [7] Сафлор можно хорошо выращивать на разных типах почв, причем основным движущим фактором пригодности является водоснабжение, в зависимости от климата и орошения, а также от различных водных режимов разных типов почв. [8] Поэтому выращивание на неглубоких почвах и особенно на почвах с опасностью заболачивания не подходит. [9] Глубокая корневая система 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 азотную добавку следует увеличить на 20%. [8] Поэтому почвы с достаточным запасом азота являются благоприятными. [9]
Сафлор часто выращивается в севообороте с мелкими зерновыми , паром и однолетними бобовыми . [13] Следует избегать тесного севооборота с культурами, восприимчивыми к Sclerotinia sclerotiorum (например, подсолнечник , рапс , горчица и горох ). Для снижения давления болезни рекомендуется четырехлетний севооборот. [13]
Семена следует высевать весной как можно раньше, как только температура почвы превысит 4,5 °C (40,1 °F), чтобы воспользоваться преимуществами полного вегетационного периода. Если в предыдущие сезоны на поле были проблемы с проволочниками, рекомендуется соответствующая обработка семян . Глубина посадки 2,5–3,5 см (0,98–1,38 дюйма) является оптимальной. Мелкий посев способствует равномерному появлению всходов, что приводит к лучшему стоянию.
Рекомендации по норме высева составляют около 17–33,5 кг/га (15,2–29,9 фунтов/акр) живых семян. [13] В то время как более низкие нормы высева способствуют ветвлению, более длительному периоду цветения и более позднему созреванию, а более высокие нормы способствуют более густым насаждениям с более высокой заболеваемостью. Для прорастания необходимо достаточное количество влаги. Обычно выбирают междурядье 15–25 см (5,9–9,8 дюйма) с использованием аналогичных настроек сеялки, рекомендованных для ячменя . [13]
Общая рекомендация по азоту составляет 90 кг/га (80 фунтов/акр). Это должно включать кредиты, основанные на предыдущих культурах и почвенном доступе азота. Для последнего необходимо учитывать более глубоко расположенные питательные вещества, поскольку сафлор будет иметь более глубокие корни, чем мелкие зерна, и, следовательно, получит доступ к питательным веществам, недоступным для них. [13] Сафлор, растущий на почвах с низким содержанием фосфора, необходимо удобрять. До 39 кг/га (35 фунтов/акр) фосфата можно безопасно вносить рядовым способом.
Программа борьбы с сорняками имеет важное значение при выращивании сафлора, поскольку он является слабым конкурентом сорнякам на стадии розетки. [13] Выращивание на полях с сильным заражением многолетними сорняками не рекомендуется.
Сафлор созревает, когда большинство листьев становятся коричневыми примерно через 30 дней после цветения. [13] Семена должны падать с головки при растирании. Дождь и высокая влажность после созревания могут привести к тому, что семена прорастут на головке. [13]
Сбор урожая обычно производится с помощью мелкозернового комбайна . [13] Влажность семян не должна превышать 8%, чтобы обеспечить безопасное долгосрочное хранение. Сушку можно проводить аналогично сушке подсолнечника. Температура не должна превышать 43 °C (109 °F), чтобы предотвратить повреждение семян и обеспечить качество.
Alternaria spp. представляет собой одно из наиболее распространенных заболеваний, вызывающее потери до 50% в Индии. [14] В полевых испытаниях в Швейцариинаиболее распространенным заболеванием оказалась Botrytis cinerea . [15]
В 2020 году мировое производство семян сафлора составило 653 030 тонн , лидирует Казахстан с 35% от мирового объема (таблица). Другими значительными производителями были Россия и Мексика с 28% мирового производства в совокупности.
Традиционно культуру выращивали ради семян, а также использовали для окрашивания и ароматизации пищевых продуктов, в медицине и для изготовления красителей красного ( картамин ) и желтого цветов, особенно до того, как стали доступны более дешевые анилиновые красители . [4]
В течение последних пятидесяти лет или около того, [ нужна цитата ] растение выращивалось в основном для получения растительного масла из его семян. Масло семян сафлора не имеет вкуса и цвета. Оно используется в основном в косметике и как кулинарное масло , в заправке для салатов и для производства маргарина . [ нужна цитата ] Номенклатура INCI — Carthamus tinctorius . [ нужна цитата ]
Существует два типа сафлора, из которых производят разные виды масла: один с высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот ( олеиновая кислота ), а другой с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот ( линолевая кислота ). В настоящее время преобладающим рынком пищевого масла является первый, который содержит меньше насыщенных жиров, чем оливковое масло. Последнее используется в живописи вместо льняного масла , особенно с белыми красками, поскольку оно не имеет желтого оттенка, которым обладает льняное масло. [ необходима цитата ]
В одном обзоре небольших клинических испытаний потребление сафлорового масла снизило уровень липопротеинов низкой плотности в крови — фактор риска сердечно -сосудистых заболеваний — больше, чем при потреблении сливочного масла или сала . [18]
Цветки сафлора иногда используются в кулинарии как более дешёвый заменитель шафрана , иногда их называют «ублюдочным шафраном». [25]
Сушеные лепестки сафлора также используются в качестве разновидности травяного чая .
Лепестки сафлора содержат один красный и два желтых красителя. При окраске текстиля сушеные цветы сафлора используются в качестве натурального источника красителя для получения оранжево-красного пигмента картамина . Карфамин 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 является летучим и смывается холодной водой. Краситель подходит для хлопка , который впитывает красный краситель, и шелка , который впитывает желтый и красный цвета, давая оранжевый цвет. Протрава не требуется. [28]
В Японии красильщики уже давно используют технику получения ярко-красного или оранжево-красного красителя (известного как картамин ) из сушеных цветков сафлора ( Carthamus tinctorius ). [ требуется цитата ] Более темные оттенки достигаются путем повторения процесса окрашивания несколько раз, с последующим высушиванием ткани и повторным окрашиванием. [ требуется цитата ] Из-за дороговизны красителя сафлор 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 93% олеинового масла 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]
Медиа, связанные с Carthamus tinctorius на Wikimedia Commons