Рыжик посевной — цветущее растение семейства Brassicaceae , обычно известное как рыжик , золото удовольствия или рыжик , но иногда также как дикий лен , льняная повилика , немецкий кунжут или сибирская масличная культура . Он произрастает в Европе и районах Центральной Азии , но выращивается как масличная культура в основном в Европе и Северной Америке. Он не связан с настоящим льном из семейства Linaceae.
Как летнее или зимнее однолетнее растение , рыжик вырастает до высоты 30–120 см (12–47 дюймов) с ветвящимися стеблями, которые по мере созревания становятся деревянистыми. Листья на стебле очередные , ланцетные , длиной 2–8 см (0,79–3,15 дюйма) и шириной 2–10 мм (0,079–0,394 дюйма). Листья и стебли могут быть частично опушенными. Цветет в Великобритании с июня по июль. [2] Его обильные четырехлепестковые цветки бледно-желтого цвета и крестообразной формы. Позже у него появляются плоды грушевидной формы с коротким клювом. Семена коричневого, [ нужна ссылка ] или оранжевого цвета, длиной 2–3 мм (0,079–0,118 дюйма). [3] Масса 1000 семян колеблется в пределах 0,8–2,0 г (0,028–0,071 унции). [4]
Сегодня рыжик, дикий или культивируемый, встречается почти во всех регионах Европы, Азии и Северной Америки, а также в Южной Америке , Австралии и Новой Зеландии . [3] Рыжик, кажется, особенно приспособлен к холодной полузасушливой климатической зоне ( степи и прерии). [5]
C. sativa традиционно выращивается как масличная культура для производства растительного масла и корма для животных. Обширные археологические данные показывают, что его выращивали в Европе уже как минимум 3000 лет. Самые ранние находки включают неолитические уровни в Овернье , Швейцария (датированные вторым тысячелетием до нашей эры), энеолитические уровни в Пефкакии в Греции (датируемые третьим тысячелетием до нашей эры) и Сучидава-Селеи, Румыния ( около 2200 года до нашей эры). [6] В бронзовом и железном веках это была важная сельскохозяйственная культура на севере Греции за пределами нынешнего ареала оливок. [7] [8] Очевидно, его продолжали выращивать во времена Римской империи, хотя его греческие и латинские названия неизвестны. [9] Еще в 600 г. до н.э. его сеяли как монокультуру в долине реки Рейн , и считалось, что он распространился в основном за счет сосуществования в качестве сорняка с монокультурами льна.
До 1940-х годов рыжик был важной масличной культурой в Восточной и Центральной Европе, а в настоящее время его продолжают выращивать в некоторых частях Европы для получения масла из семян. Рыжиковое масло использовалось в масляных лампах (до современного использования природного газа , пропана и электричества ) и в качестве пищевого масла (рыжиковое масло, также называемое маслом дикого льна или рыжика). [4] Возможно, он был завезен в Северную Америку непреднамеренно как сорняк с льняным семенем и до наших дней имел ограниченное коммерческое значение. В настоящее время селекционный потенциал не изучен по сравнению с другими масличными культурами, коммерчески выращиваемыми во всем мире. [10]
Масло семян использовали на кухне или сжигали в лампах. [2]
В настоящее время эта культура исследуется из-за исключительно высокого содержания (до 45%) жирных кислот омега-3 , что редко встречается в растительных источниках. Семена содержат от 38 до 43% масла и от 27 до 32% белка. [11] Более 50% жирных кислот в рыжиковом масле холодного отжима являются полиненасыщенными . Масло также очень богато природными антиоксидантами , такими как токоферолы , что делает это высокостабильное масло очень устойчивым к окислению и прогорканию . [12] Он содержит 1–3% эруковой кислоты ; В последнее время выведено несколько малоэруковых и безэруковых сортов Camelina sativa (с содержанием эруковой кислоты менее 1%). [12] Содержание витамина Е в рыжиковом масле составляет примерно 110 мг/100 г. Оно хорошо подходит для использования в качестве кулинарного масла , поскольку имеет миндальный вкус и аромат. [13]
Масло зарегистрировано под названием «Olej rydzowy tradycyjny» как традиционный гарантированный специальный продукт в Европейском Союзе [14] и Великобритании. [15]
В американском штате Монтана в последнее время выращивают больше рыжика из-за его потенциала в качестве биотоплива и биосмазки. [16] Ученые-растениеведы из Университета Айдахо , Университета штата Вашингтон и других учреждений также изучают это новое биодизельное топливо .
Исследования показали, что реактивное топливо на основе рыжика снижает чистые выбросы углекислого газа примерно на 80%. ВМС США выбрали его в качестве сырья для своего первого испытания авиационного биотоплива [17] и в октябре успешно эксплуатировали статический двигатель F414 (используемый в F/A-18 Hornet и F / A-18E/F Super Hornet ). 2009 год, авиабаза ВМС Патаксент-Ривер , штат Мэриленд . [18] ВВС США также начали испытания топлива в своих самолетах в марте 2010 года. [19] 22 апреля 2010 года ВМС США отметили День Земли , проведя летные испытания продолжительностью около 45 минут на военно-морской авиабазе Патаксент-Ривер в F /A-18 Super Hornet , получивший прозвище «Зеленый Шершень», работающий на смеси 50/50 обычного реактивного топлива и биотоплива, изготовленного из рыжика; этот полет был первым из запланированных 15 испытательных полетов общей продолжительностью около 23 летных часов, которые планировалось завершить к середине июня 2010 года. [20] В марте 2011 года ВВС США успешно испытали смесь реактивного топлива 8 (50/50) ( JP-8 ) и биотопливо, полученное из рыжика, в F-22 Raptor , достигнув скорости 1,5 Маха 18 марта 2011 года. [21] 4 сентября 2011 года летная демонстрационная эскадрилья ВМС США « Голубые ангелы» использовала смесь 50/50 рыжиковое биотопливо и топливо для реактивных двигателей на военно-морской авиабазе Патаксент-Ривер-Эйр Экспо. Впервые целое подразделение военной авиации летало на смеси биотоплива. [22] В 2011 году ВМС США объявили о планах развернуть к 2016 году «Большой зелёный флот», авианосную боевую группу , полностью работающую на неископаемом топливе. [23] К 2016 году ВВС США хотят иметь 50% топлива, которое они используют. потребляет из биотоплива. [24]
Continental Airlines была первой коммерческой авиакомпанией, которая протестировала смесь биологического «зеленого реактивного топлива» и традиционного реактивного топлива в соотношении 50:50 в ходе первой демонстрации использования экологически чистого биотоплива для питания коммерческих самолетов в Северной Америке (январь 2009 г.). ). Демонстрационный полет, проведенный в партнерстве с компаниями Boeing, GE Aviation/CFM International и Honeywell UOP, стал первым демонстрационным полетом коммерческого перевозчика, использующего экологически безопасное биотопливо, с использованием двухдвигательного самолета: Boeing 737-800, оснащенного системой CFM International CFM56-7B. двигатели. Continental использовала смесь в двигателе № 2. Во время двухчасового испытательного полета пилоты Continental задействовали самолет в ряде нормальных и необычных полетных маневров, таких как выключение и перезапуск двигателя в полете, а также ускорение и замедление. . Инженер Continental записал на борт данные полета. KLM , Королевская голландская авиакомпания, была первой авиакомпанией, выполнявшей пассажирские рейсы с использованием биотоплива. 23 ноября 2009 года совершил полет Боинг 747 с ограниченным количеством пассажиров, один из четырех двигателей которого работал на смеси биотоплива и керосина в соотношении 50/50 . [25] [26]
В июне 2011 года Gulfstream G450 стал первым бизнес-джетом , пересекшим Атлантический океан, использующим смесь биотоплива 50/50, разработанного Honeywell , полученного из рыжика и реактивного топлива на нефтяной основе. [27] [ нужна ссылка ] Голландская биофермерская компания Waterland International и японская федерация фермеров заключили в марте 2012 года соглашение о посадке и выращивании рыжика на площади от 2000 до 3000 га в префектуре Фукусима . Семена должны были быть использованы для производства биотоплива, которое можно было бы использовать для производства электроэнергии. По словам директора Уильяма Нолтена, регион имеет большой потенциал для производства экологически чистой энергии. Около 800 000 га региона больше нельзя было использовать для производства продуктов питания, а после ядерной катастрофы из-за опасений загрязнения японцы все равно отказались покупать продукты питания, произведенные в этом регионе. Будут проведены эксперименты, чтобы выяснить, способен ли рыжик извлекать радиоактивный цезий из почвы. Эксперимент с подсолнухами успеха не имел. [28]
В июле 2023 года партнерство компаний Chevron и Bunge приобрело аргентинского производителя семян рыжика посевного Chacraservicios, чтобы внести свой вклад в производство биодизельного топлива. [29]
Рыжик был одобрен в США в качестве добавки к корму для крупного рогатого скота [30] , а также в качестве ингредиента (до 10% рациона) в кормах для цыплят-бройлеров [31] и кормах для кур-несушек. [32] Рыжий шрот, побочный продукт рыжика при экстракции масла, имеет значительное содержание сырого белка. «Кормление мукой из рыжика значительно увеличило (p < 0,01) концентрацию омега-3 [жирных кислот] как в мясе грудки, так и в бедрах [индейки] по сравнению с контрольной группой». Медицинские исследования показывают, что диета, богатая жирными кислотами омега-3, полезна для здоровья человека. [33] Рыжиковое масло также исследовалось как устойчивый источник липидов, способный полностью заменить рыбий жир в рационе выращиваемого атлантического лосося , радужной форели и атлантической трески . [34] Однако в рыжиковом шроте присутствуют различные антипитательные факторы, которые могут повлиять на его использование в качестве корма для скота. [35] [36] Использование рыжикового шрота в качестве корма для животных ограничивается только наличием глюкозинолатов. [37]
Канадское агентство по контролю качества пищевых продуктов одобрило скармливание цыплятам-бройлерам шрота из рыжика холодного отжима, экстрагированного без растворителей, с содержанием включения до 12%. [38] [39]
В настоящее время в Канаде обрабатывается около 50 000 акров земли. Ассоциация рыжиковиков Канады прогнозирует, что, по оценкам Канады, в будущем можно будет засадить от 1 до 3 миллионов акров. Распространению выращивания рыжика в Канаде препятствует несколько факторов: у него нет государственной классификации культур, а мука из рыжика не одобрена в качестве корма для скота. В начале 2010 года Министерство здравоохранения Канады одобрило рыжиковое масло в качестве продукта питания в Канаде. [40]
В 2014 году рыжик был впервые включен в Канадскую программу авансовых платежей (APP), широко известную как программа выдачи наличных. [41]
Первая полная последовательность генома Camelina sativa была опубликована 1 августа 2013 года канадской исследовательской группой. Последовательность генома и ее аннотация доступны в формате программы просмотра генома и позволяют осуществлять поиск и выравнивание последовательностей. [42] Технические подробности последовательности генома рыжика были опубликованы 23 апреля 2014 года в академическом журнале Nature Communications. [43]
В 2013 году компания Rothamsted Research в Великобритании сообщила, что разработала генетически модифицированную форму Camelina sativa , которая производит эйкозапентаеновую кислоту (EPA) и докозагексаеновую кислоту (DHA) в количествах, эквивалентных рыбьему жиру. [44] ЭПК и ДГК — это длинноцепочечные жирные кислоты омега-3 , которые полезны для здоровья сердечно-сосудистой системы. Основным источником этих жирных кислот омега-3 является рыба, но ее запасы ограничены и неустойчивы. [45] [46] В октябре 2023 года компания Yield10 Bioscience приобрела эксклюзивную коммерческую лицензию на EPA/DHA Camelina компании Rothansted . [47] В январе 2024 года Yield10 запросил у USDA-APHIS проверку нормативного статуса модифицированного Camelina . [48]
Рыжик — короткоспелая культура (85–100 дней), хорошо растет в умеренной климатической зоне на легких и средних почвах. Рыжик обычно сеют весной с марта по май, но в условиях мягкого климата его можно сеять и осенью. [49]
Рекомендуемая норма высева 3–4 кг/га, междурядье 12–20 см. [50] Глубина посева не должна превышать 1 см. При высоких нормах высева эти самостоятельно неконкурентные сеянцы благодаря своей густоте становятся конкурентоспособными по отношению к сорнякам. Саженцы появляются рано и выдерживают весенние заморозки. Для посадки рыжика необходима минимальная подготовка семенного ложа. [4]
Обычно рыжик не нуждается в полевых вмешательствах. Однако с многолетними сорняками бороться сложно. На нем можно использовать некоторые специализированные масличные гербициды. Кроме того, рыжик обладает высокой устойчивостью к черной ножке и Alternaria Brassicae , но может быть восприимчив к склеротиниальной стеблевой гнили. Не обнаружено ни одного насекомого, причиняющего экономический ущерб рыжику. [4] Для процветания рыжику требуется мало воды и азота; его можно выращивать на маргинальных сельскохозяйственных землях. Требования к удобрениям зависят от почвы, но, как правило, невелики. Его можно использовать в качестве севооборота для пшеницы и других зерновых культур, чтобы улучшить здоровье почвы. [51] Рыжик также может проявлять некоторые аллелопатические черты, и его можно выращивать в смешанных культурах со злаками или бобовыми. [52]
Рыжик собирают и сеют с помощью обычного сельскохозяйственного оборудования, что позволяет относительно легко включить его в севооборот для фермеров, которые еще не выращивают его. [53] [54]
Урожайность семян варьируется в зависимости от условий и может достигать 2700 кг/га (2400 фунтов/акр). [4]
C. sativa подвид. linicola считается сорняком на льняных полях. Фактически, попытки отделить его семена от семян льна с помощью веялки на протяжении многих лет привели к отбору семян, по размеру схожих с семенами льна, что является примером вавиловской мимикрии .
