Коли з кліматом нуар, може, взятись за гуар?

За швидких змін клімату (хочуть цього чи ні прихильники велетенських масивів кукурудзи, соняшнику та сої) структура польових сівозмін не­одмінно зазнаватиме змін. Звісно, це відбуватиметься не так швидко. Однак до цього слід готуватися. На лани мають прийти сорти рослин нового типу, досконаліші волого- та ресурсо­ощадні технології вирощування культур, нові (зокрема й біологічні) засоби захисту від шкідників і хвороб тощо. Одним словом, сільськогосподарське вироб­ництво потребує високоадаптивних сортів рослин, які б давали задовільні врожаї навіть за несприятливих умов.

Гуарні переваги

Одним із таких кроків є впро­вадження в польових сівозмінах нових зернобобових культур. Останнім часом усе популярнішими стають так звані нішеві культури, хоча попит на них лишається нестабільним. Хорошими темпами зростає популярність квасолі. Втім, серед уже відомих бобових теплолюбних культур є ще одна, з котрою вітчизняні аграрії досі не знайомі, хоча цілком імовірно в неї є шанс з’явитися на ланах Південного Степу насамперед.

Ідеться про гуар, або гуаровий біб (Cyamopsis tetragonoloba L.), – зернобобову культуру родом з Індії, джерело гуарової камеді. Рослина з волохатими трійчастими овальними листками, що розміщені почергово, й рожевими, білими або блакитними квітками. За оптимальних умов досягає у висоту до 2 м (за наших умов – не вище 1 м).

Боби, що розвиваються, досить плоскі й тонкі, містять від 5 до 12 маленьких овальних насінин завдовжки 5 мм загальною вагою 25 – 40 г. Частіше насіння буває білого або сірого кольору, однак трапляється й інших – рудого, фіолетового, чорного.

Ця рослина добре росте як в умовах із частими опадами, так і непогано витримує посушливі умови. За останні роки вироб­ництво та використання гуару значно зросло. Його вирощують у різних напівпосушливих регіонах світу – насамперед у Північно-Західній Індії та Пакистані, менше – в напівпустельних районах Техасу в США, Судані, Австралії, Африці та Середземноморському регіоні. На продовольчі цілі використовуються боби (зокрема й зелені), вся ж рослина йде на корм худобі.

Толерантність гуару до відносно посухостійких умов вирощування в регіонах із малою кількістю опадів (близько 400 мм) у порівнянні з багатьма іншими культурами дає змогу впровад­жувати його в регіонах із посушливим та напівпосушливим кліматом із високими температурами.

Важливою особливістю гуару як бобової культури є його здатність до ендосимбіозу з азотфіксувальними суббактеріями – ризобіями. Завдяки азотфіксації, що проходить у сформованих у симбіозі з ризобіями бульбочках, гуар може значно або навіть повністю задовольняти свою потребу в азоті через симбіотрофне живлення. Це дає можливість вирощувати його взагалі без внесення або з мінімальними дозами вартісних азотних добрив.

Засвоєний за допомогою бульбочкових бактерій і накопичений гуаром азот позитивно впливає на продуктивність наступних культур сівозміни, допомагає скоротити виробничі витрати на азотні добрива. До того ж разом із бульбочками і післяжнивними рештками в ґрунті лишається симбіотично фіксований азот. При розкладанні цих решток у ґрунті складаються кращі умови для процесу гуміфікації та збагачення органічної речовини ґрунту азотом, що істотно відбивається на рівні врожаю наступних культур. Така здатність гуару сприяє покращенню якості ґрунту рентабельним і природним шляхом.

Як й інші зернобобові культури, гуар використовують на кормові та продовольчі цілі, а також як зелене добриво.

Гуарова макуха є цінною добавкою до їжі для тварин, адже має високий уміст сирого протеїну – у межах 480 г / кг сухої речовини.

Водночас гуар – це культура з високим промисловим попитом. З багасу (сухого волокнистого матеріалу – залишків після подрібнення стебел і вилучення з них соку) виробляють целюлозу та будівельні матеріали. Науковці вважають, що його цілком можна використовувати для вироб­ництва біопалива для отримання тепла, енергії та електроенергії, що допоможе зменшити нашу постійну залежність від нафти й природного газу.

Насіння рослини містять значну кількість білків і жирне масло та слугують цінним джерелом живлення. Ядро складається із зародка, багатого на білок (43 – 46 %), й ендосперму (34 – 40 %), що містить велику кількість галактоманнану. Це полісахарид – полімер, який складається з манози та галактози у співвідношенні 2:1 з багатьма розгалуженнями, що виявляють велику активність в утворенні водневих зв’язків, котрі мають загущувальний ефект у рідинах.

Гуарова камедь, що міститься в насінні гуару, використовується в різних продуктах харчування та промисловості як мастило, сполучна речовина, загусник або емульгатор. Вона є природним стабілізатором Е 412 та застосовується для виготовлення ліків для лікування діабету, хвороби серця та раку товстої кишки, знижує рівень холестерину і глюкози. Гуарову камедь широко використовують як виробники, так і споживачі у фармацевтичній, харчовій і косметичній промисловості, позаяк вона є економічною та природною добавкою в молочних продуктах, морозиві, ковбасних та інших виробах.

Наразі спостерігається різкий сплеск споживання гуару в усьому світі й насамперед через промислове використання камеді передусім у нафтовій і газовій промисловості (як мастило в процесі гідравлічного розриву пластів). Ця технологія забезпечила значну частку загального видобутку сирої нафти та природного газу, а також різко підвищила рівень виробництва. Експортний попит на гуар настільки великий, що він не змінюється при сильному коливанні цін на насіння гуару та гуарову камедь. Лише 10 % індійської продукції використовується всередині країни. Решта (90 %) експортується для виробництва сланцевого газу та сланцевої нафти. У результаті замість багатьох колишніх пшеничних полів з’явилися гуарові, зокрема й через нижчу собівартість виробництва.

Перші досліди

Аналіз літературних джерел показав, що умови, де вирощується гуар, дуже схожі до умов Південного Степу України.

Ґрунт дослідної ділянки – темно-каштановий середньосуглинковий, в орному шарі якого містилося 2 – 2,2 % загального гумусу, нітратного азоту – 1,8 мг / кг, рухомих сполук фосфору – 32,3 мг / кг і калію – 251 мг / кг ґрунту. Лімітуючий чинник технологічного забезпечення – недостатня кількість опадів у період вегетації. Специфічність зони полягає й у достатньо жорстких діях по­вітряної посухи під час суховійних днів. Тому вирощування гуару в зоні Південного Степу України можливо тільки за умов зрошення.

Агротехнічні умови проведення дослідів були такими. Поперед­ник – озима пшениця. Зяблевий обробіток ґрунту проводився на глибину 27 см. Згідно з літературними джерелами, рекомендовані норми N, P2O5 і K2O для культури становлять 20:60:80 кг / га. Сівбу проводили 1 – 5 травня, коли температура ґрунту на глибині 5 см становила +18 – 20°С. Норма висіву – 30 кг / га, ширина міжряддя – 45 см. Масові сходи спостерігали на 17 – 19 добу після сівби. Контроль бур’янів здійс­нювали за допомогою ґрунтового гербіциду Фронтьєр Оптима (1,2 л / га, відразу після сівби до сходів) і страхового гербіциду Корум (3 л / га, проти однодольних та дводольних бур’янів) у фазі 2-х трійчастих листочків.

Облік урожайності насіння проводили методом поділянкового зважування з кожної ділянки у фазі збиральної стиглості. Після зважування відбирали середню пробу насіння з кожної ділянки з наступним визначенням його вологості в лабораторії та перерахунком на 14 % вологість.

Згідно з літературними джерелами, тривалість періоду вегетації гуару – в межах 60 – 90 діб у детермінантних і 120 – 150 в індетермінантних сортів. Тривалість періоду дозрівання гуару в наших умовах значно різнилася в роки досліджень. 2023 року дозрівали на 9 – 11 днів довше, ніж 2022-го. Цьому сприяли комфортні температурні умови та опади в кількості 48,6 і 52 мм у липні та серпні.

Внаслідок проведеного дослід­ження була зроблена екологічна оцінка інтродукованих колекційних зразків гуару, визначена їхня адаптивність до природно-кліматичних умов Південного Степу України та виокремлені кращі номери за морфо-біологічними й господарсько-цінними ознаками.

Дворічні результати експериментальної роботи показують, що кращі господарсько-цінні ознаки виявили Pusa Naubahar і Haldi bhati. Найпристосованішими до Південного Степу України були Haldi bhati та Pusa Naubahar, які характеризувалися такими господарсько-цінними ознаками:

• середня стиглість – 134,4 та 138 діб (Pusa Naubahar і Haldi bhati відповідно);

• довжина стебла – 58,4 – 60,1 см, що відповідає градації «мала»;

• середня висота прикріплення нижнього бобу – 13,8 – 14,1 см;

• урожайність, сформована Pusa Naubahar і Haldi bhati за експериментальний період, відповідно становила 3,29 – 3,56 т / га.

Погодні умови в роки проведення досліджень були типовими для зони південного регіону України, що сприяло проведенню об’єк­тив­ної оцінки інтродукованого матеріалу, виділенню кращих зразків за морфо-біологічними та господарськими ознаками.

Використання зразків, адаптованих до умов Південного Степу України в селекційному процесі при створенні нових сортів, сприятиме ефективному впровад­женню культури у виробництво.

Кращі зразки колекції гуару IU074661 Haldi bhati та IU074658 Pusa Naubahar, які виявилися найадаптованішими до умов Південного Степу України, були залучені до гібридизації, в результаті чого отримано гібридний матеріал для дальшої селекції.