История и хозяйственное значение клещевины

История и хозяйственное значение клещевины.

 

 

 

  Клещевина известна человеку  с глубокой древности. Семена  этой культуры находили при  раскопках в Египте, Судане, Индии, в древних земледельческих поселениях  Передней Азии и Ирана.

  Cамые ранние находки клещевины характерны для древнего Двуречья. Они датируются 6-7-м тысячелетием до нашей эры. Культура клещевины была известна древним народам Востока. В Египте семена клещевины находили в пирамидах 3-4-го тысячелетия до нашей эры, историки древности неоднократно описывали культуру клещевины в районах Средиземноморья. Письменные сведения о клещевине в Китае датируются 618-906 гг. нашей эры.

  Интерес древних народов  к клещевине был вызван не  только медицинским использованием  частей растения, но главным образом  потребностью в ее семенах и масле для парфюмерных надобностей и освещения.

  Увеличение плантаций культуры  обусловливалось введением в  ХVIII в. доктором П. Конвейном касторового масла в лондонскую фармакопею как хорошего слабительного средства.

  В ХIХ в. с развитием машинного производства касторовое масло было признано наиболее эффективным смазочным средством и клещевину стали широко возделывать в Индии и других колониях Англии, а также в США.

  В нашей стране ввоз семян  и масла клещевины из Индии  и других стран достиг крупных размеров уже в конце прошлого столетия, когда промышленность Петербурга, Москвы и Иванова требовала не только смазочных масел, но и ализаринового масла для текстильной промышленности. К 1937г. посевные площади клещевины превысили 200 тыс. га.

  В послевоенный период были  выявлены новые области использования  касторового масла-в химической, электротехнической, лакокрасочной  и других отраслях промышленности, что послужило основой для дальнейшего расширения посевов клещевины.

  Клещевина содержит в семенах 50-55%  касторового масла. Специфичность касторового масла обусловлена тем, что 81-96% его составляют глицериды рицинолевой кислоты. Жирные кислоты такого типа не встречаются в маслах других растений.

  Масло клещевины в нативном  виде невысыхающее, но после дегидратации оно меняет свои свойства, становится быстро высыхающим и его используют для производства касторовой глифталевой олифы, обеспечивающей в суровых климатических условиях стойкость покрытий в течение четырех лет.

  В химической промышленности касторовое масло используют при производстве нитролаков, перхлорвиниловых лаков, гидротормозной жидкости, кабельных покрытий. Касторовое масло-высококачественное и широкодиапазонное сырье для органического синтеза.

  Касторовое масло применяют в парфюмерии, в кожевенной промышленности, при производстве пластмасс, в металлообработке. При обработке касторового масла серной кислотой получают ализариновое масло, применяемое при протравочном крашении тканей. Полимеризованное касторовое масло используют для изготовления аппретур, растворимых в воде масел. Давно известно значение касторового масла в медицине как слабительного средства.

  К новым областям использования  касторового масла относятся:

  -производство себациновой  кислоты, ее эфиры применяют как пластификаторы для виниловых смол, а также для получения диактилового эфира и высококачественных смазок;

  -производство алкидных смол, составляющих основу многих видов  красок, эмалей, лаков с хорошим  блеском, прочностью и стойкостью  к влаге;

  -производство крекингованного масла, его получают путем сухой перегонки касторового масла.

  Касторовое масло стали использовать  для пластификации натурального  каучука, для изготовления тормозной  жидкости, а также в полиграфии  для изготовления типографических  красок, очистки набора и клише перед печатью.

  Клещевина имеет значение  и как декоративное растение. У этой культуры красивые пальмовидные  листья, а женские цветки и  коробочки имеют яркую окраску. Создан ряд декоративных сортов  клещевины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биологические и морфологические особенности клещевины.

 

 

 

  Клещевина в тропических странах-кустарник или небольшое дерево высотой 6-10 м; продолжительность жизни 8-12 лет. В умеренном климате это растение с древеснеющим стеблем высотой 0,5-4 м, погибающее от заморозков или в результате десикации.

  Стебель коленчатый, полый, ветвистый, заканчивается соцветием-кистью. Стебель  имеет от 5 до 12 узлов и такое  же число листьев при высоте  штамба 30-100 см и средней длине  междоузлия 6-10 см. Для карликовых  сортов характерны укороченные (1,5-3 см) междоузлия. Боковые ветви первичного порядка образуются в пазухах листьев главного стебля, они имеют от 4 до 6 узлов и также заканчиваются кистью. В умеренном климате растение имеет центральную кисть и 1-2 кисти первого порядка, при благоприятных условиях могут возникать боковые ветви и кисти второго и третьего порядков. Окраска стебля, ветвей, черешков листьев может быть зеленой, красной, коричневой, фиолетовой, сиреневой с восковым налетом и без него.

  Растение клещевины хорошо облиственно. Расположение листьев очередное, за исключением двух первых супротивных. Листья крупные, с длинным черешком (20-50 см). Пластинка листа гладкая, реже морщинистая, дланевидно-лопастная, шириной от 10 до 40 см, с 7-11 лопастями, края двоякозубчатые. Окраска листа у зеленых форм светло-или темно-зеленая, у красностебельных форм коричневая или бурая с фиолетовыми или розовыми жилками: на стеблях, черешках и иногда на листьях встречается восковой налет.

  Корень стержневой, он проникает в почву на 1,5-3 м, при многолетней культуре- до 5-6 м. Главное значение имеют вторичные боковые корни, простирающиеся в пахотном слое до 1 м. При недостатке влаги корни растут вглубь, мало распространяясь в стороны, причем их развитие опережает рост надземной массы.

  Соцветие клещевины-циммозная  кисть длиной от 10 до40 см с раздельнополыми  цветками. Мужские цветки расположены  в нижней части кисти, занимая  от 30 до 50% ее длины, иногда они  отсутствуют или располагаются  единично среди женских. Очень  редко встречаются обоеполые цветки. Обычное соотношение числа мужских и женских цветков 1:1 сильно изменяется в зависимости от сорта и внешних условий. Есть формы, несущие только женские цветки.

  Цветки расположены на кистях  группами-цимами. В каждой циме  первым образуется центральный цветок, затем цветки первого, второго и последующих порядков. В связи с таким строением цветение кисти длится не менее 15-25 дней, а всего растения-70-80 дней и более; также растянуто и созревание. Кисти различают по форме (конические, цилиндрические, овальные), по длине непродуктивной части (сидячие или на цветоносе), по плотности (плотные, средней плотности и рыхлые).

  Плод-верхняя синкарпная дробная  сухая коробочка округлой или  удлиненной формы, длиной 1-3,5 см, с  морщинистой или гладкой поверхностью, с шипами или без шипов. Окраска созревающих коробочек зеленая, желтая, коричневая, красная, малиновая, фиолетовая; сухих чаще бурая или коричневая. В зависимости от строения тканей плодовых оболочек коробочки могут растрескиваться или не растрескиваться.

  Семя клещевины-орешек овальной, яйцевидной, реже шаровидной или прямоугольной формы, длиной 0,8-3 см, шириной 0,6-1,5 см, толщиной 0,4-1,0 см. Семя облегает плотная глянцевитая, но хрупкая оболочка двухцветной окраски. Фон темный, обычно темно-серый, красный, коричневый, реже черный или светлый; на нем мозаичные пятна разной величины и окраски: розовые, светло-коричневые, красные.

  Температурные границы прорастания семян клещевины установлены еще в 1880 г. Ф. Габерландтом: минимальная температура для прорастания 14-15ºС, оптимальная 31ºС и максимальная 35-36ºС. Лучшее прорастание отмечено при постоянной температуре 25ºС.

  На скорость прорастания  оказывает влияние также площадь  соприкосновения семян с водой, то есть положение семян на влажном ложе.

  Прорастание семян клещевины  сопровождается расходованием запаса  жира, за счет которого идет  развитие проростка.

  Учет энергии прорастания  семян клещевины проводят через  четверо суток, а всхожести-через  семь суток. К нормально проросшим относят проростки, давшие один хорошо развитый опушенный корешок.

  В развитии клещевины выделяют  фазы всходов, образования центральной  кисти, цветения, созревания семян  центральных и боковых кистей  первого, второго и последующих  порядков. В умеренном климате обычно созревают семена боковых кистей первого-третьего порядка; в тропических странах при многолетней культуре вегетация продолжается круглый год, но с определенной цикличностью. В сухой период рост приостанавливается, часть листьев опадает, при выпадении дождей рост возобновляется.

  В органогенезе клещевины различают 12 этапов. 1-й этап-прорастание, длится 9-18 дней; 2-й этап-образование двух супротивных настоящих листьев, длится 7-17 дней; 3-й этап-сегментация оси соцветия, проходит быстро и заканчивается образованием 5-6 настоящих листьев, закладкой боковых пазушных почек; 4-й этап-дифференциация конуса нарастания и образование зачаточного соцветия, длится 7-18 дней; 5-й этап-дифференциация органов цветков, длится 10-17 дней; 6-й этап-формирование пыльцы и зародышевого мешка; 7-й этап-рост соцветия; 8-й этап-бутонизация;9-й этап-цветение и оплодотворение, длится 10-14 дней;10-й этап-формирование плодов и семян, продолжается 8-10 дней;11-й этап-начало восковой спелости, продолжается 12-16 дней; 12-й этап-наступление полной спелости, продолжается 14-18 дней.

  В качестве основных периодов  роста клещевины выделяют прорастание, вегетативный рост и плодообразование. В первый период (от посева до всходов) идет набухание, рост первичного корешка и подсемядольного колена, вынос семядолей на поверхность. Его продолжительность в зависимости от сорта и температурных условий 10-15 дней.

  В период вегетативного роста (всходы-цветение центральной кисти) происходит образование вторичных  корней, рост главного стебля в высоту с образованием узлов и листьев, образуется и зацветает центральная кисть. Продолжительность периода вегетативного роста сравнительно слабо изменяется под влиянием внешних условий, но в то же время тесно связана с такими наследственными признаками, как число междоузлий на главном стебле и высота штамба. Продолжительность периода 35-70 дней.

  В период плодообразования  созревают семена центральных  кистей, идет рост боковых побегов, образование, цветение и созревание  семян боковых кистей. К промежуточным фазам относятся цветение и созревание семян боковых кистей первого-второго порядка. Важная промежуточная фаза развития-созревание семян центральных кистей, дающих у многих сортов до 80-90% всего урожая. В годы с влажной и теплой осенью период плодообразования удлиняется, сокращаясь при засухе. Загущение растений подавляет развитие боковых кистей и ведет к сокращению периода плодообразования. Поливы, внесение азотных удобрений, разреженное размещение растений ведут к его удлинению. Продолжительность периода плодообразования колеблется от 33 до90 дней.

  Клещевина-перекрестноопыляющееся  растение, но в отличие от строгих перекрестников она склонна к самоопылению и дает при этом семена нормального качества. Мелкая и легкая пыльца клещевины далеко разносится ветром, некоторое участие в опылении принимают пчелы, осы и другие насекомые.

  Цветение растения клещевины  начинается с центральной кисти. Через 10-12 дней зацветают кисти первого порядка, затем через такие же сроки-кисти второго-третьего порядка.

  Цветение женских цветков в пределах кисти продолжается 17-21 день, но интенсивно идет в первую треть этого периода. Длительный период цветения связан с неодновременностью зацветания цветков на кисти. Сначала зацветает центральный цветок цимы, затем через 3-5 дней-цветки первого порядка и через такие же промежутки времени-цветки последующих порядков.

  Мужские цветки также зацветают  неодновременно, а период их раскрытия  больше, чем женских. Цветение одного  цветка длится 1-2 суток.

  Лет пыльцы наблюдается с 7-8 ч утра до 18-19 ч вечера, но наиболее интенсивный лет с 9 до 13-14 ч. Пыльники в это время раскрываются очень быстро, образуя пыльцевое облако. Пыльца клещевины долго сохраняет свою жизнеспособность.

  В отличие от однолетних  культур созревание семян у  клещевины не связано с прекращением вегетативного роста и является длительным процессом.

  Созревая при различных погодных  условиях, семена центральных и  боковых кистей нередко имеют различное качество. Небольшая разница в качестве семян имеется даже в пределах кисти.

  Длительность периода плодообразования  у клещевины обусловлена не  только неодновременностью созревания  семян на кистях разных порядков, но и сортовыми различиями. Быстрее  созревают семена мелкосеменных  сортов и медленнее-крупносеменных.

  В период созревания семя клещевины претерпевает ряд морфологических и физиологических изменений, что позволяет разделить его развитие на отдельные фазы. Выделены четыре фазы: формирование коробочек и семян, молочная, восковая и полная спелость.

  Фаза формирования коробочек и семян продолжается от 16 до 30 дней. В это время идет образование основных тканей, быстрее растут плодовые и семенные оболочки.

  В фазу молочной спелости (10-15 дней) масса сухого вещества  достигает 17-25% массы спелых семян. Заканчивается рост плодовых и семенных оболочек и усиливается рост эндосперма, идет интенсивный маслообразовательный процесс.

  Фаза восковой спелости длится 14-22 дня. В ней выделены две  подфазы. В первую подфазу продолжается  интенсивное накопление пластических  веществ, в том числе масла, коробочки становятся твердыми на ощупь. Во вторую подфазу усиливается потеря влаги и повышается всхожесть. Коробочки приобретают предуборочную окраску (желтеют, буреют).

  Фаза полной спелости длится 7-10 дней. В эту фазу происходит потеря влаги, незначительно возрастает масличность; плодовая оболочка высыхает, семенная оболочка приобретает глянцевитость и яркую мозаичную окраску.

  В связи с неодновременностью  созревания семян у клещевины  выделяют фазу уборочной спелости, понимая под этим готовность посева к уборке.