Ботаническое описание
Люпин (Lupinus L.) — травянистое растение семейства бобовые. Цветки имеют разнообразную окраску. Опыление желтого и многолетнего люпинов — перекрестное, белого и узколистного — самоопыление. Бобы — кожистые, сплюснутые, опушенные.
В России распространены разновидности люпина: желтый, белый, узколистный, многолетний.
Люпин синий или узколистный (Lupinus angustifolius L.) – однолетнее растение, возделывается преимущественно в Нечерноземной зоне.
Люпин желтый (L. luteus L.) – однолетнее, хорошо облиственное растением с удлиненным верхушечным соцветием. Более теплолюбив, чем узколистный. К песчаным почвам приспособлен лучше, но хуже переносит кислые почвы. Возделывается преимущественно на юге Нечерноземной зоны и в Центрально-Черноземной зоне.
Люпин многолетний, или многолистный (Lupinus polyphyllus Lindl.) — многолетнее растение с мощной корневой системой, проникающей вглубь почвы до 3 м, крупными листьями. Благодаря холодостойкости может возделываться в более северных, чем однолетние формы, регионах, вплоть до Вологодской области и республики Коми. Благодаря мощной корневой системе и нетребовательности используется в противоэрозионных мероприятиях — укреплении песков и оврагов.
Люпин белый (Lupinus albus L.) является самым древним из всех возделываемых видов этой культуры. Семена содержат до 15% жира. Люпин белый отличается теплолюбивостью, жарои засухоустойчивостью, в отличие от других разновидностей. Выращивается во влажных районах предгорья Кавказа, в ЦентральноЧерноземной зоне и Дальнем Востоке, среднем Поволжье, южных частях Урала и Сибири.
Развитие люпиносеяния
Первое упоминание о люпинах в России появилось в трудах Вольного экономического общества в 1811 году как о декоративном растении. А вот первые посевы люпина на зеленое удобрение известны с 1903 года в Черниговской губернии. Впоследствии были созданы научные центры по изучению люпина — Новозыбковская опытная станция, Беняковская опытная станция и ряд учреждений на территории Белоруссии и Украины. Самым первым в культуру был введен люпин белый.
Использование люпина на корм долгое время оставалось проблематичным из-за содержащихся в семенах и надземной массе 1-2% горьких и ядовитых алкалоидов, например, люпинина, люпанина, спартеина.
По инициативе Д.Н. Прянишникова в СССР были выведены безалкалоидные, или так называемые сладкие сорта люпина, содержание алкалоидов в которых составляло не более 0,0025%. Эти сорта оказались пригодными для кормовых и даже пищевых целей. Также выведены малоалкалоидные сорта, с содержанием алкалоидов не более 0,2%. Эти сорта оказались более устойчивыми, чем сладкие, к болезням и вредителям и также могли использоваться на корм.
Серьезную исследовательскую работу с белым люпином в Российской Федерации начала в 1961 году профессор Гатаулина Галина Глебовна под руководством академика ВАСХНИЛ Н.А. Майсуряна на экспериментальной базе в учхозе имени М.И. Калинина Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.
Сотрудниками лаборатории были выведены 6 из 7 сортов белого люпина, включённых в Реестр селекционных достижений и разрешённых к использованию в Российской Федерации. Все они выведены традиционными методами селекции и не относятся к числу ГМО.
Основная деятельность института направлена на осуществление фундаментальных и прикладных научных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации в области развития люпиносеяния. В Государственный реестр селекционных достижений включены 26 сортов, 2 сорта проходят государственные испытания.
Вся селекция белого люпина как сельскохозяйственной культуры шла по зерновому направлению. Учеными был создан метод определения алкалоидов (экспресс-метод), при помощи которого были отобраны все перспективные линии. Таким образом, все сорта белого люпина в нашей стране по содержанию алкалоидов на порядок меньше, чем значение предельно допустимой концентрации.
В 90-х годах 20 века в России о люпине забыли, но с развитием в нашей стране животноводства специалистам отрасли потребовались дешевые и питательные корма, которые можно вырастить на собственных полях. В 2012 году люпином было засеяно 5 тысяч гектаров пашни, с каждым годом эти показатели увеличивались. Многие регионы центральной части России уже заявляют о перераспределении засеваемых площадей в пользу технических культур, в том числе и белого люпина.
Сегодня в России есть возможность организовать производство люпина на площади 10 млн. га, что может дать не менее 20 млн. тонн товарного люпина.
Место в севообороте
Под люпин предпочтительны чистые от сорняков поля. Нежелательно размещать его на пониженных, увлажненных участках. В этом случае наращивается большая вегетативная масса, удлиняется вегетация, затягивается созревание.
Хорошими предшественниками для люпина считаются озимые и яровые зерновые культуры. Хорошо влияет на увеличение урожая возделывание его после сидератов, в первую очередь относящихся к капустным культурам: редьки масличной и др. Возможно размещение люпина после кукурузы и сахарной свеклы. Его нельзя сеять после зерновых бобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин повторно на том же участке следует не ранее чем через 5 лет.
В свою очередь, люпин является лучшим предшественником для зерновых культур благодаря последействию, которое сохраняется в севообороте до 8 лет. После него урожаи зерновых увеличиваются на 5-10 ц/га, т.к. последующие культуры обеспечиваются питательными элементами в достаточном количестве для формирования такой прибавки.
После люпина можно сеять озимую пшеницу прямым посевом, без дополнительной обработки почвы. Кстати, насыщение севооборотов люпином позволяет повышать урожайность идущей за ним пшеницы на 30-100%, при этом содержание клейковины в зерне пшеницы увеличивается на 2,6-3,0%.
Естественное обогащение почв
Люпин — превосходная культура для улучшения структуры северных полей России.
Сказанное академиком, выдающимся агрономом, физиологом и биохимиком Д.Н. Прянишниковым в 1919 году сегодня как никогда актуально: «Итак, не будем бездействовать в ожидании того времени, когда у нас построят заводы для связывания азота воздуха, когда суперфосфат и преципитат станут общедоступными, будем кустарным путем улавливать азот воздуха, не забывая того факта, что каждый куст люпина есть в сущности миниатюрный завод по утилизации атмосферного азота, работающий даром за счет солнечной энергии, и используя вместо суперфосфатного завода кислые выделения корней люпина».
Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями люпин способен накапливать в почве до 200 килограммов азота на 1 га и является прекрасным сидератом. Его использование в качестве зеленого удобрения позволяет сохранить в чистоте окружающую среду, экономить дорогостоящие минеральные удобрения, выращивать экологически чистую продукцию.
Усваивая азот из атмосферы, люпин обеспечивает его равномерное распределение по всему полю, в то время как достаточно дорогие азотные удобрения, вносимые на поля, распределяются неравномерно и усваиваются не полностью.
Наряду с высокой азотофиксирующей способностью люпин обладает и фосфатмобилизующей способностью. Его корень способен формировать большую корневую массу даже на бедных почвах, что дает возможность растениям использовать питательные элементы из нижележащих слоев почвы, недоступные для других растений. Например, он расщепляет неподвижные соединения фосфора — в сумме это равноценно внесению 300 кг/ га аммиачной селитры и 400 кг/га аммофоски.
Сортовое разнообразие
Люпин узколистный (Lupinus angustifolius L.)
Радужный — сорт узколистного люпина относится к универсальному типу использования. Устойчив к растрескиванию бобов, имеет генетически заблокированное боковое ветвление. Отличается скороспелостью, крупносемянностью.
Кристалл — сорт узколистного люпина универсального типа использования. Имеет быстрый начальный рост, созревает дружно. Отличается экологической пластичностью, устойчив к растрескиванию бобов.
Снежеть — сорт узколистного люпина универсального использования. Устойчив к растрескиванию бобов, фузариозу, сравнительно устойчив к засухе.
Белозерный 110 — сорт узколистного люпина универсального типа использования. Отличается ксероморфной структурой листа. Имеет быстрый начальный рост, устойчив к растрескиванию бобов. Устойчив к фузариозу.
Надежда — сорт люпина зернофуражного типа использования, колосовидного морфотипа. Одно из основных достоинств сорта — надежная устойчивость к растрескиванию и скороспелость. Благодаря быстрому и дружному созреванию сорт является хорошим предшественником под озимые зерновые культуры. Сорту свойственна холодостойкость. В стадии всходов выдерживает заморозки до -7-8ºС. Сочетание скороспелости и холодостойкости полезно при продвижении культуры узколистного люпина в северные районы Российской Федерации.
Смена — сорт люпина универсального типа использования. Имеет генетически обусловленную устойчивость к растрескиванию бобов и осыпанию семян, относительно устойчив к полеганию. Сорт отличается высокой продуктивностью по зерну и зеленой массе. С 2007 г. включен в Госреестр по Центрально-Черноземному и Средневолжскому регионам.
Сидерат 38 — сорт узколистного люпина — призван решить проблему дешевых органических удобрений. Предназначен для выращивания на зеленую массу. Ее урожай в нормальные годы достигает 45-50 т/га, что составляет от 6 до 12 т сухого вещества на гектар. Это количество сравнимо с внесением 60-100 т/га подстилочного навоза КРС. При этом биологический азот люпина в два раза эффективнее азота навоза.
Люпин белый (Lupinus albus L.)
Гамма — сорт универсального использования. Отличается устойчивостью к фузариозу, растрескиванию бобов и осыпанию семян на корню.
Деснянский — сорт силосно-зернового направления. Отличается высокой устойчивостью к фузариозу.
Дега — сорт универсального использования. Технологичен, устойчив к растрескиванию бобов и осыпанию семян на корню, высокоустойчив к полеганию, фузариозу, обладает полевой устойчивостью к антракнозу.
Люпин желтый (Lupinus luteus L.)
Надежный и Демидовский, Пересвет, Престиж — в своем генотипе сочетают устойчивость к фузариозу и вирусной узколистности.
Использование в животноводстве
Для развития современного животноводства нужны белковые кормовые добавки с содержанием протеина не менее 35%. Поэтому соя стала абсолютным лидером белковых культур в ряде стран. А для холодных континентальных условий России люпин — такой же идеальный белковый компонент корма.
Многочисленные опыты показывают, что самый высокий урожай среди зернобобовых культур, выход сырого протеина, содержание сырого белка демонстрирует белый люпин. Поэтому в настоящее время белый люпин может стать альтернативой сое в растениеводстве Центральной части России.
Использование зерна люпина в животноводстве эффективно. Проведённые опыты с курами яичного и мясного направления, перепелами на мясо показали, что замена в комбикормах соевого шрота на белый люпин, как дроблёный, так и обрушенный, с использованием ферментов и без них повышает индекс мясной продуктивности, выход и массу яиц, рентабельность производства. Это происходит вследствие снижения себестоимости кормов, увеличения количества и повышения качества произведённой продукции.
Эффективно применение белого люпина и в других отраслях животноводства, в том числе в свиноводстве, мясном и молочном скотоводстве, рыбоводстве.
Анализируя стоимость белковых добавок, используемых на птицефабриках и свинокомплексах, следует отметить существенное влияние рыбной муки, соевых кормов, а также дрожжей и мясокостной муки на удорожание комбикормов. Налицо острая потребность в значительно более дешевых белковых растительных компонентах с качеством белка, приближенным к «идеальному белку». Произвести их можно только на своих полях, выращивая адаптированные к местным биоклиматическим и почвенным условиям культуры и сорта. Правильно приготовленные из люпина кормовые добавки способны полностью заменить полножирную сою, но будут стоить гораздо дешевле.
В последние годы и сами переработчики считают люпин «северной соей» и уделяют внимание производству этой культуры. Синергическое взаимодействие нескольких белковых компонентов с похожими свойствами при конструировании рационов кормления всегда эффективнее влияния одного из них. Предприятия по производству кормовых продуктов из сои начали добавлять к ней до 50% люпина (нативного или без оболочки). В результате рентабельность производства повысилась на 70%, потому что люпин дешевле сои. При этом не установлено ни одного случая снижения продуктивности птицы и животных, а в ряде случаев отмечено ее повышение на 2...5%. Таким образом, вывести животноводство на качественно новый уровень можно только при условии создания и усовершенствования кормовой базы, объединив усилия и возможности инвесторов, агрохолдингов, сельскохозяйственных предприятий, учёных, производителей семян люпина, органов исполнительной власти области и органов местного самоуправления, кредитных ресурсов, частных капиталов с государственной поддержкой.
Инновационные технологии возделывания и переработки зерна люпина предусматривают комплекс мероприятий по использованию на предприятиях современных технологий возделывания, переработки, хранения и производства комбикормов и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, что позволит обеспечить уровень мировых стандартов в вопросах:
- возделывания люпина с использованием ресурсои энергосберегающих технологий;
- получения наивысших среднесуточных привесов и надоев;
- обеспечения максимально возможного уровня сохранности поголовья;
- полного импортозамещения зернобобовой составляющей комбикорма.
Использование в кулинарии
В кулинарии разных народов люпин используют для приготовления кондитерских и хлебобулочных изделий.
Люпиновая мука никак не изменяет вкус готовых мучных изделий, не влияет ни на их запах, ни на текстуру. Эту муку употребляли еще в Древнем Риме более 3000 лет назад. Ученые утверждают, что люпиновая мука — отличный способ повысить питательную ценность мучных изделий за счет содержания белка и растительной клетчатки. Выпечка с добавлением этой муки хранится до 7 дней.
Ученые из Австралии утверждают, что если регулярно добавлять муку, полученную из бобов люпина, в пшеничную муку для выпекания хлеба, то можно снизить риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний в несколько раз. Для того, чтобы обеспечить профилактику самого частого заболевания — инфаркта миокарда, достаточно употреблять хлеб, который будет содержать 40% люпина.
В Южной Америке бобы люпина используют для приготовления горячих блюд. В Японии и Индонезии растение входит в состав национальных блюд, его добавляют в тофу, соевый соус. Производители люпина в Нидерландах не только выращивают, собирают и продают семена люпина, но и делают из люпина огромный ассортимент вегетарианских заменителей мяса — люпиновые шарики, крокеты, люпиновую муку и даже «особые люпиновые котлеты».
Во многих странах мира до настоящего времени продаются на рынках и в барах вымоченные в воде и отваренные семена люпина в качестве лакомства (подобно семечкам).
Немецкие исследователи из Университета Фраунхофера нашли способ делать вкусное низкокалорийное мороженое не из молока, а из семян люпина. Как оказалось, они содержат достаточное количество белка, чтобы создать нежную кремовую структуру мороженого. Так же из люпина в Германии делают молоко, йогурты и различные творожки.
В нашей стране получает широкое распространение люпиновое молоко, им заменяют соевое и теперь все чаще добавляют в молокосодержащие продукты и в кондитерские изделия. Получают молоко из свежего сырья, которое измельчается в специальных, коллоидных мельницах, после предварительного замачивания. В нашей стране запатентован один из способов получения люпинового молока (авторы Шевцов В.В., Романенко Н.Ф., Зайцев А.В.). В предлагаемом способе люпиновое молоко получают путем замачивания, проращивания и измельчения зерна в жидкой среде до молочной суспензии при давлении выше атмосферного и температуре до 45°С.
Сотрудники Алтайского государственного и Алтайского государственного технического университетов изобрели рецепт съедобной посуды из люпина. Посуда разрабатывалась на базе компании «ЛюпинБио», которая занимается переработкой веществ для пищевых и медицинских целей. Так как министерство природопользования России готовит законопроект о запрете на продажу одноразовой посуды из пластика, то такая инициатива позволит не только защитить окружающую среду от бионеразлагаемой посуды, но и создать полезный продукт питания.
Лечебные свойства
Полезные свойства люпина обусловлены наличием легкоусваиваемых белков в его составе.
Тело человека на 17% состоит из белка. Организм человека должен регулярно получать его вместе с пищей. Ценность люпинового белка состоит в том, что он не содержит генетически модифицированных добавок, как, например, соевый белок. Также люпин содержит железо, что делает растение полезным для профилактики малокровия. Люпин широко используют в косметологии для создания многих антивозрастных средств, для стимулирования роста волос. Средства на основе люпина используются для умывания лица и в качестве целебных питательных масок. Люпин помогает в борьбе с акне и входит в состав многих косметических средств. В медицине это растение используется для приготовления вытяжки Цефалоспорина, который используется в препарате Иксим Люпин (Ixime Lupin).
В восточной медицине масло люпина смешивают с экстрактами кинзы, петрушки, василька, получая таким образом эффективное средство против морщинок под глазами. Масло хорошо работает в смесях с миндальным маслом и жожоба. Ценное масло люпина сравнимо только с пользой амарантового масла, именно поэтому его получение является очень перспективным направлением.
На сегодняшний день проводятся научные эксперименты о пользе люпина при сахарном диабете. Было установлено, что семена содержат особый белок, который по своим свойствам схож с инсулином. Этот белок называется гликопротеин. Он эффективен в лечении сахарного диабета II типа, или же инсулинозависимого диабета. Люпином заинтересовались ученые при Миланском университете. В ходе исследований они пришли к выводу, что люпин может применяться как альтернатива традиционному лечению. Преимущества люпина состоят в том, что это натуральное средство, которое не вызывает побочных эффектов.
Отвары из люпина используют при лечении и профилактике возникновения различных опухолей. Повязки, пропитанные отваром из семян растения, помогают при воспалительных процессах в суставах.
Мировой опыт
Мировой опыт показывает, что рост производства продукции животноводства происходит там, где получают более дешёвое фуражное зерно и растительный белок. Возделывание белого люпина позволяет получать самый дешёвый растительный белок, имеющий высокие показатели качества.
Однако идея использовать люпин в качестве альтернативы соевым бобам родилась только в 2003 году, когда впервые был опубликован доклад ООН, сравнивающий по полезности люпин и сою. Оказалось, что в семенах люпина может содержаться до 40% белка, в то время как у сои максимальная протеиновая составляющая равнялась всего лишь 24% (у ГМ-сортов этот показатель доходит до 32%).
Среди других положительных свойств люпина авторы доклада отметили отсутствие в его составе глютена, низкий гликемический индекс, высокий уровень содержания клетчатки, насыщенность семян аминокислотами и антиоксидантами.
Люпин, в отличие от сои, не надо модифицировать, его не надо подвергать какой-то особой селекции, он хорошо переносит как умеренный теплый климат Франции, так и холодный климат Скандинавии.
Основным производителем белого люпина является Австралия. По данным Всемирной организации продовольствия (ФАО), на её долю приходится около 90% мирового производства белого люпина. Правильный выбор направления исследований и разработанная стратегия развития производства люпина позволили Австралии сделать люпин одной из основных статей дохода, наравне с пшеницей, от экспорта продукции растениеводства.
Австралия за счет выращивания люпина на миллионах га получает чистого дохода до $ 200 млн и $ 100 млн — в виде поддержки фермерам-производителям зерна люпина за счет фиксации им азота как самого дорогого вида удобрений, стимулирующих рост растений. При этом средняя урожайность люпина в Австралии составляет 1,2…1,4 т/га. Основные рынки для поставки люпина наряду с зерновыми культурами: Япония с долей 39%, Китай с долей 21%, судовые и авиационные хранилища с долей 12,8%, Южная Корея с долей 12,4%, прочие страны Азии с долей 7,82%, Нидерланды с долей 1,23%, Вьетнам — 3,28 млн US$, Филиппины — 3,14 млн US$, ОАЭ — 2,67 млн US$, Индонезия — 2,39 млн US$.
Внутренний и внешний рынок в России
Согласно расчетам аналитиков DISCOVERY Research Group, объем рынка зерна люпина в России в 2019 году составил 185,7 тыс. тонн. На текущий момент ведущим направлением использования обработанного люпина (концентрата) является его добавление в рацион комбинированных кормов в животноводстве.
В структуре валовых сборов люпина хозяйств всех категорий наибольший объем был собран в Брянской области. Самый большой объем зерна люпина в России в 2019 году произведен во ВНИИ люпина (Брянская область, Брянский район, пос. Мичуринский). Ежегодно институт производит и реализует сельскохозяйственным предприятиям, фермерским и крестьянским хозяйствам и дачникам около 1500 тн оригинальных и элитных семян кормовых и сидеральных сортов люпина, озимой и яровой пшеницы, озимой тритикале и озимого рапса, ячменя, овса.
Объем экспорта зерна люпина из России в 2019 году составил 7 750,6 тн. В 2019 году в структуре экспорта наибольший объем пришелся на производителей ОАО «Навлинское Хлебоприемное предприятие» и ООО «Трансагротэк». В 2019 году наибольший объем зерна люпина на посев поставлялся в Латвию.
Сельхозпроизводители о люпине
Михаил Васильевич КЛЫКОВ, руководитель ОАО «Гарант», Курская область:
— Растениеводство нужно вести на основе классического севооборота, а для него необходимы бобовые культуры. Но предшественник еще должен, помимо прочего, давать хороший доход с гектара, ведь у каждого предприятия основная задача — получить максимальную прибыль.
Люпин — это очень хороший предшественник. Обмолотив его в середине июля, можно уже начинать готовить почву под озимые, и к тому же требуется вносить меньше удобрений. А сою убирают намного позже, в сентябре, и, хотя это тоже неплохой предшественник, не всегда можно успеть провести необходимые мероприятия. Еще один момент: в наших условиях максимально сои мы получали чуть больше 20 ц/га, люпин же гораздо урожайнее, мы его убирали до 40 ц/га.
Андрей Ставцев, генеральный директор ООО «Агро-Матик», г. Выкса, Нижегородская область:
— Сегодня в животноводстве очень важно иметь источник недорогого белка. Таким источником в последние годы служит преимущественно соя — культура, не очень приспособленная к климатическим условиям большинства российских регионов. В некоторых регионах она действительно отлично растет — например, на Дальнем Востоке, но эти регионы находятся за тысячи километров от основных мест производства мяса и молока в Западной части страны.
Поэтому мы и работаем на люпине — чисто российском продукте, который можно назвать недорогим аналогом сои. Он сегодня завоевывает самые высокие оценки и признание на рынке кормов, понемногу вытесняя соевые белки, на которых построена современная основа кормления. По данным, озвученным не так давно представителями Минсельхоза, потребность в сое у нас около 5 млн. т/год. Примерно половина этого объема завозится из-за границы, и снижения импорта не происходит. А между тем в распоряжении наших аграриев есть люпин. Агрономы подтвердят — он растет практически в любых климатических зонах. Раньше с ним боялись связываться из-за алкалоидов в зерне. Но сегодня, благодаря нашим селекционерам, уже достаточно сортов без алкалоидов. Именно с такими сортами мы работаем уже 10 лет. Но пока еще площади посевов в стране небольшие, сырья мало. И это сдерживает развитие переработки.
Ряд производителей, например, Светлана Геннадьевна БАРСУКОВА, генеральный директор АО «Агросила» (республика Татарстан), Александр Кутилин, руководитель ООО «Гея» (Алтайский край) занимавшихся выращиванием люпина, также отзываются о неприхотливости культуры и её положительных свойствах. Однако отсутствие государственных программ развития люпиноводства и поддержки на федеральном уровне существенно сдерживают этот процесс.
Учёные неоднократно обращались с докладами о необходимости принятия программ по созданию бобовоперерабатывающих предприятий и увеличения люпиносеяния в Министерство сельского хозяйства.
Например, Александр Артюхов, в прошлом директор Всероссийского научно-исследовательского института люпина, в надежде, что в министерстве его услышит, говорил: «Россия — это не Америка. Догнать её в производстве сои — невозможно, так как только 15% территории России имеют достаточный биоклиматический потенциал продуктивности сои для ее эффективного производства. Однако стратегическое превосходство можно обеспечить с помощью люпина и важно не уступать рынок люпина иностранным корпорациям, продолжать развиваться».
