Rośliny oleiste

1. Rośliny oleiste Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin Bogdan Kulig Rośliny oleiste Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin Bogdan Kulig

2. Rośliny oleiste Rośliny oleiste - rośliny, których nasiona lub owoce mają 20–70% tłuszczu oraz są surowcem do otrzymywania olejów roślinnych. • Zaliczamy do nich:bawełna; dynia oleista; gorczyca biała (jasna); gorczyca czarna; gorczyca sarepska; len zwyczajny; lnianka; konopie siewne; kukurydza; mak lekarski; oliwka europejska; orzech ziemny; palma kokosowa; palma olejowa; rącznik pospolity; rzepak; rzepik; rzodkiew oleista; sezam indyjski; słonecznik; soja

3. Tłuszcze roślinne, to: olejeje roślinne w postaci płynnej (np. olej słonecznikowy, olej rzepakowy, oliwa z oliwek) lub tłuszcze stałe (np. masło kokosowe). W tłuszczach roślinnych zawarte są nienasycone kwasy tłuszczowe, zawierające przynajmniej jedno wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla. Są to kwasy korzystnie wpływające na nasze zdrowie, obniżające poziom cholesterolu.

4. Tłuszcze zwierzęce • smalec wytapiany ze słoniny • masło otrzymywane z mleka • tran - jedyny olej jadalny pochodzenia zwierzęcego

5. Kwasy tłuszczowe:

7. Kwasy tłuszczowe nienasycone: • Nienasycone kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe zawierające wiązania podwójne. Są one z reguły bezbarwnymi cieczami. W większości z nich wszystkie wiązania podwójne są cis, • Wśród nienasyconych kwasów tłuszczowych wyróżnia się grupę wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, które zawierają więcej niż jedno wiązanie podwójne. Są one niezbędnym elementem diety człowieka (stanowią grupę tzw. witamin F), gdyż są nam potrzebę do tworzenia ważnych związków (np. prostaglandyn), a nie są syntezowane przez nasze organizmy (mogą je syntezować jedynie rośliny).

8. Do stałych tłuszczów jadalnych należą tłuszcze palmowe, pozostałe są w stanie naturalnym olejami. Szczególnie bogata w kwas oleinowy jest oliwa, olej rzepakowy, arachidowy i sezamowy oraz tłuszcz z miąższu owoców palmy olejowej. Wyjątkowo dużo kwasu linolowego znajduje się w oleju słonecznikowym i krokoszowym. W kwas ten obfituje także olej sojowy, bawełniany, kukurydziany i sezamowy. Większe ilości kwasu linolenowego można znaleźć w oleju rzepakowym i sojowym.

9. Rośliny, z których pozyskuje się na świecie najwięcej oleju, to 1. soja, 2. bawełna, 3. rzepak, 4. słonecznik, 5. orzechy kokosowe 6. palma olejowe 7. oliwka, 5. sezam, 6. Len; 7. rącznik,

10. Możliwości wykorzystania olejów roślinnych do celów technicznych (przykłady): • olej do smarowania prowadnic w pilarkach łańcuchowych, • adiuwanty do środków ochrony roślin, • emulsje do obróbki metali, • produkcja detergentów, farb i lakierów. • produkcja substancji syntetycznych (nylon 613, 1013 itp.)

11. Wyróżnia się trzy kategorie olejów w związku ze zdolnością przetwarzania warstewki oleju w twardą, elastyczną powłoczkę. • Im więcej zawiera wielonienasyconych kwasów tłuszczowych tym szybciej schnie w zetknięciu z powietrzem. To w jakiej kategorii znajduje się dany olej daje mu również określoną ważność, przechowując dłużej tracą znacznie swoje właściwości i mogą ulec zjełczeniu. • oleje schnące - mogą być przechowywane ok. 3-4 miesiące (zawierają powyżej 50% wielonienasyconych kwasów tłuszczowych); • oleje półschnące - mają ważność 4-6 miesięcy (posiadają między 20-49% wielonienasyconych kwasów tłuszczowych); • oleje nieschnące mogą być trzymane od 6-8 miesięcy (zawierają do 19% wielonienasyconych kwasów tłuszczowych).

12. Niektóre właściwości chemiczne tłuszczu można także scharakteryzować za pomocą pewnych liczb stałych zwanych konstantami tłuszczowymi. Liczba jodowa wskazuje, ile gramów jodu (J2) przyłącza 100 g badanego tłuszczu. Informuje ona o zdolności oleju do schnięcia. Jod zostaje przyłączony do kwasów tłuszczowych nienasyconych w miejscu ich podwójnych wiązań. Im wyższa jest liczba jodowa tłuszczu tym większa jest w nim zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych o dwóch lub trzech podwójnych wiązaniach i tym szybciej schnie na powietrzu.

13. Wszystkie oleje roślinne można podzielić na trzy grupy w zależności od wartości liczby jodowej: • nieschnące, o liczbie jodowej poniżej 85, • półschnące, o liczbie jodowej od 85 -130, • schnące, o liczbie jodowej ponad 130.

14. Liczba kwasowa wskazuje, ile mg KOH potrzeba do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych występujących w 1 g badanego tłuszczu. Informuje ona o stopniu związania kwasów tłuszczowych w glicerydy. Wysoką liczbę kwasową wykazują tłuszcze wyekstrahowane z nasion niedojrzałych lub nasion źle przechowywanych po sprzęcie. Także w czasie długotrwałego przechowywania tłuszczu w nieodpowiednich warunkach zachodzą w nim procesy hydrolityczne, prowadzące do rozbicia struktury trójglicerydu i uwolnienia związanych w nim kwasów tłuszczowych. Liczba kwasowa informuje zatem o stopniu dojrzewania nasion, o warunkach ich przechowywania po sprzęcie i o stanie świeżości tłuszczu

15. Stopień dojrzenia nasion charakteryzuje także zawartość chlorofilu w wyekstrahowanym z nich oleju. Zawartość chlorofilu podaje się w mikrogramach na 1 g oleju (ppm). Olej wydobyty z nasion niedojrzałych zawiera więcej niż 20 ppm chlorofilu.

16. Makuchy i śruta • Makuchy i śruta poekstrakcyjna to produkty uboczne przy pozyskiwaniu oleju, wykorzystywane m.in. na paszę. • Makuchy sezamowe stosuje się do wyrobu chałwy, makuchy gorczycowe do wyrobu musztard.

20. Powierzchnia zasiewów, plony i zbiory roślin oleistycha a Od 2003 r. łącznie z lnem oleistym. b Przeciętne roczne.

21. Biodisel Podczas spalania paliwa rzepakowego wydziela się do atmosfery mniej: • Dwutlenku węgla (o 10-40%) • Węglowodorów (10-40%) • Sadzy (20-80%) • Substancji rakotwórczych i mutagennych ( 10-90%) • Związków siarki (<5 ppm)

22. Znaczenie gospodarcze roślin oleistych uprawianych w Polsce Z ponad 200 gatunków roślin występujących na świecie w naszych wa­runkach glebo-klimatycznych uprawia się tylko nieznaczną część. Czołowe miejsce pod względem obszaru zasiewów, plonów i zbiorów zajmuje u nas rzepak ozimy (95 - 98%), a olej rzepakowy jest podstawowym składnikiem większości wyrobów polskiego przemysłu olejarskiego. Podobnym surowcem dla przemysłu olejarskiego są nasiona rzepaku jarego i rzepiku ozimego. Ich znaczenie gospodarcze jest jednak małe, gdyż łącznie ich zbiory wynoszą zaledwie ok. 1% globalnych zbiorów rzepaku i rzepiku. Rzepak jary i rzepik ozimy mają u nas znaczenie tylko jako rośliny uzupełniające uprawę rzepaku ozimego, gdyż plonują od niego gorzej.

23. Fazy rozwojowe u roślin krzyżowych 1 — kiełkowanie i wschody, 2 — formowanie rozety, 3 — formowanie łodygi, 4 — pąkowanie i wzrost łodygi, 5 — kwitnienie i formowanie łuszczyn, 6 — formowanie nasion i dojrzewanie.

24. Kiełkowanie i wschody Kiełkowanie nasion rozpoczyna się z chwilą ich umieszczenia na wilgotnym podłożu. Pobierając wodę z podłoża nasiona pęcznieją (etap zmian fizycznych), substancje zapasowe nagromadzone w liścieniach ulegają rozkładowi pod wpływem uruchomionych z tarczki enzymów (etap przemian biochemicznych), wzrasta kiełek i korzeń zarodkowy (etap zmian fizjologicznych). Nasiona roślin krzyżowych kiełkują epigeicznie. Z chwilą wydostania się liścieni ponad powierzchnię roli następują wschody. Uważa się je za pełne, gdy na polu widoczne są wyraźne rzędy siewek. W stadium siewki następuje synteza chlorofilu oraz wzrost liścieni i łodyżki podliścieniowej. Liścienie podejmują funkcję asymilacyjną odżywiając wzrastające siewki, korzeń zarodkowy zagłębia się w ziemi i zaczyna pobierać z podłoża wodę i łatwo dostępne składniki pokarmowe.

25. Kiełkowanie epigeiczne 1 – korzonek zarodkowy 2 - kolanko podliścieniowe 3 – łupina nasienna 4 – liścienie 5 - liście

26. System korzeniowy rzepaku jest bardzo silny i głęboko sięgający. Jego korzeń palowy z licznymi drobnymi korzeniami bocznymi wzrasta w glebę w czasie wegetacji roślin do głębokości 120 - 200 cm, a nawet więcej (290 cm). Nad korzeniem roślina tworzy łodygę podliścieniową (hypocotyl), nazywaną także potocznie szyjką korzeniową, gdy tymczasem w pojęciu botanicznym szyjką korzeniową jest tylko strefa przejścia łodygi podliścieniowej w korzeń

27. Formowanie rozety • Formowanie rozety rozpoczyna się z chwilą utworzenia między liścieniami pierwszego liścia. Następnie młode rośliny formują dalsze liście, które są rozdzielone krótkimi międzywęźlami, tak że powstaje w ten sposób rozeta liści. Jednocześnie wzrasta i zagłębia się w glebę korzeń palowy i rozrastają się korzenie boczne. U roślin w fazie rozety można wyróżnić łodyżkę podliścieniową, zwaną także szyjką korzeniową, oraz łodyżkę nadliścieniową. W zależności od długości międzywęźli i wysokości wyniesienia pąka wierzchołkowego ponad powierzchnię ziemi, rośliny w tej fazie rozwoju mogą mieć pokrój zwarty, luźny lub wybujały.

28. Faza rozetkiA-siewka, B- roślina przed zimą1- pąk wierzchołkowy, 2- miejsce wyrastania liści, 3- szyjka korzeniowa, 4- powierzchnia gleby, 5- korzeń, 6- łodyga podliścieniowa, 7- łodyga nadliścieniowa

29. Rzepik A-siewka, B- roślina przed zimą1- pąk wierzchołkowy, 2- miejsce wyrastania liści, 3- szyjka korzeniowa, 4- powierzchnia gleby, 5- korzeń, 6- łodyga podliścioeniowa, 7- łodyga nadliścieniowa Rzepak (A) Rzepik (B)

30. Liście rozetowe • Właściwe liście rozwijają się z pączka wierzchołkowego umieszczonego między liścieniami. Liście rozetowe rzepaku oddzielone są od siebie wyraźnymi międzywęźlami tworzącymi łodygę nadliścieniową. Mają one barwę błękitnozieloną wskutek nalotu woskowego, są ogonkowe kształtu lirowatego o brzegach pierzastosiecznych. Powierzchnia liści rozetowych jest nie owłosiona lub z pojedynczymi prostymi włoskami na brzegach. • W dobrych warunkach wzrostu rzepak przed zimą wytwarza rozetę złożoną z 6 - 8 liści rozdzielonych krótkimi międzywęźlami, jego pąk wierzchołkowy jest wyniesiony ponad powierzchnię ziemi nie wyżej niż na 3 cm, szyjka korzeniowa osiąga średnicę ponad 5 mm, a korzeń palowy długość 15 - 20 cm.

31. Formowanie łodygi Formowanie łodygi rozpoczyna się z chwilą wydłużenia się międzywęźli pomiędzy nowo tworzonymi liśćmi i trwa do momentu ukazywania się na wierzchołku łodygi pąków kwiatowych. Rośliny ozime odbudowują w tej fazie zniszczony zimą aparat liściowy z pąka wierzchołkowego lub z pąków bocznych i formują łodygę.

32. Liście rzepaku

33. Górne liście rzepaku (A) i rzepiku (B)

34. Liście łodygowe siedzące – rzepak jary

35. Łodyga i liście wyższych partii łodygi Łodyga rzepaku jest wysoka, sztywna, u podstawy zdrewniała, rozgałęziająca się i obficie ulistniona. Pędy boczne odchylone są od pędu głównego pod kątem zwykle większym niż 45°. Rozgałęzienie się łodyg następuje z kątów liści. Cała roślina ma barwę błękitnozieloną. Liście środkowej i górnej partii łodyg są lancetowate, niepodzielne, w ok. 1/3 długości nieco przewężone, siedzące. Obejmują one dolną częścią blaszki łodygę do połowy lub najwyżej do 2/3 i są zazwyczaj nieowłosione

36. Pąkowanie i wzrost łodygi • Pakowanie i wzrost łodygi rozpoczyna się z chwilą ukazywania się na wierzchołku łodygi pąków kwiatowych, w zbiorowisku u ok. 10% roślin. W tej fazie następuje dynamiczny wzrost łodygi (strzelanie w łodygę), pojawiają się pąki kwiatowe w kątach liści, następuje stopniowe rozluźnianie się pąków i wreszcie wzrost płatków zwiniętych jeszcze w pąku (żółty pąk). Fazę kończy rozwijanie kwiatów.

37. Pąki i kwiaty rzepaku (A), rzepiku (B)

38. Kwiatostan • Kwiatostanem rzepaku jest luźne, wydłużone grono, pąki kwiatowe położone są wyżej niż rozwinięte kwiaty lub na równym poziomie. Kwitnienie rozpoczyna się od dolnej części gron i postępuje ku górze. • U rzepaku i rzepiku, oprócz obcozapylenia, może występować samozapylenie.

39. Kwitnienie i formowanie łuszczyn • Kwitnienie i formowanie łuszczyn rozpoczyna się z chwilą rozwijania się płatków korony na pędzie głównym, w zbiorowisku u ok. 10% roślin. W pełni kwitnienia zakwitają także rozgałęzienia boczne, podczas gdy na pędzie głównym liczba uformowanych łuszczyn równa się w przybliżeniu liczbie nierozwiniętych jeszcze pąków kwiatowych. W końcu kwitnienia w zbiorowisku roślin przekwita około 90% roślin w całym kwiatostanie, przeważająca część łuszczyn zostaje już uformowana.

40. Kwiat krzyżowych

41. Pokrój ogólny rośliny krzyżowej na przykładzie rzepaku: A — siewka, B — roślina w fazie rozety, C — roślina kwitnąca i owocująca; 1 — korzeń zarodkowy, 2 — szyjka korzeniowa, 3 — łodyga podliścieniowa, 4 — liścienie, 5 — pączek wierzchołkowy, 6 — łodyga nadliścieniowa, 7 — korzeń główny, 8 — korzenie boczne, 9 — liście rozetowe, ogonkowe, 10 — liście łodygowe siedzące, 11 — pęd główny, 12 — rozgałęzienia boczne I rzędu, 13 — rozgałęzienia boczne II rzędu, 14 — groniasty kwiatostan, 15 — pąki kwiatowe, 16 — kwiaty, 17 — owoce

42. Rzepak jary

43. kwitnienie

44. Formowanie nasion i dojrzewanie Formowanie nasion i dojrzewanie. Drobne, wodnistozielone nasiona wzrastają w uformowanych łuszczynach, dzięki wzmożonej syntezie chlorofilu stają się ciemnozielone, wreszcie dorastają do normalnej wielkości i matowieją, lecz przy nacisku rozpadają się jeszcze na połowy. Od tego momentu następuje dynamiczny ubytek wody z nasion i zmiana ich barwy.

45. Łuszczyny rzepaku (A) i rzepiku (B)

46. Owoce • Owocem rzepaku jest gładka lub guzowata łuszczyna, słabo wygięta, odstająca od osi owocostanu, o krótkim dziobie. Łuszczyna zawiera 20 - 30 nasion. Nasiona rzepaku mają kształt kulisty, zabarwienie ciemnobrunatne, prawie czarne z lekkim odcieniem niebieskawym. Masa 1000 nasion wynosi 4 - 6 g. Skład chemiczny nasion przedstawia się następująco: • tłuszcz surowy — 40 - 51% • białko surowe — 20 - 26% • włókno surowe — 6 - 7% • bezazotowe związki wyciągowe — 18 - 22% • popiół surowy — 4,0 - 4,5%

47. Etapy dojrzewania • W stadium dojrzałości technicznej nasiona zmieniają barwę zarumieniając się po bokach, łuszczyny (łuszczynki) żółkną lub stają się matowozielone, liście w środkowych partiach łodygi żółkną i opadają. Procesy syntezy tłuszczu i białka w nasionach zostają ukończone, lecz przyrasta jeszcze nieco masa 1000 nasion. • W stadium dojrzałości pełnej ponad 90% nasion przybiera typowe zabarwienie na całej powierzchni, wszystkie łuszczyny są już pożółkłe, liście na całej długości łodygi żółkną i opadają. Masa 1000 nasion ustala się. • W stadium dojrzałości martwej całe rośliny zasychają, suche łuszczyny intensywnie pękają, nasiona silnie osypują się, słoma czernieje. Samoczynne pękanie łuszczyn rozpoczyna się już w pełni dojrzałości te­chnicznej i nasila się w dojrzałości pełnej, przybierając katastrofalne rozmiary w dojrzałości martwej. Sprzyja mu przemienne nawilżanie łuszczyn od rosy wieczorem i rano oraz wysychanie intensywnie w dzień pod wpływem bezpośredniego nasłonecznienia. Silne wiatry i burze po pełnym dojrzeniu nasion oraz wstrząsanie roślinami w czasie ich koszenia zwiększa rozmiary strat. Totalne straty może spowodować gradobicie.

48. Przerwa spoczynkowa u roślin ozimych W rozwoju ozimych roślin krzyżowych wyróżnia się ponadto przerwę spoczynkową. Rozpoczyna się ona z chwilą zahamowania wegetacji jesiennej, kiedy to średnie temperatury dobowe spadają poniżej wymagań wzrostowych roślin (5 - 6°C). Na przedzimiu rośliny przechodzą zasadnicze procesy hartowania uodporniające je na działanie niskich temperatur, w czasie zimy następują wewnętrzne zmiany fizjologiczno-biochemiczne prowadzące do inicjacji zawiązków generatywnych, wreszcie na przedwiośniu w miarę ocieplania się zostają rozbudzone do dalszego wzrostu i rozwoju, a po ustaleniu się średnich temperatur dobowych powyżej 5°C wznawiają wegetację wiosenną.

49. Rzepak (Brassica napus var.oleifera)Skład chemiczny nasion • U odmian tradycyjnych w oleju rzepaku przeważa kwas erukowy, przy niewielkiej zawartości kwasu linolowego. U odmian bezerukowych (O) przeważa kwas oleinowy, przy czym zawartość kwasu linolowego jest nieco większa. Odmiany „OO” – cechuje obniżona zawartość glukozynolanów, a „OOO” – jasna łupina nasienna i obniżona zawartość włókna • W białku rzepaku aminokwasy egzogenne stanowią ok. 45% przy stosunkowo wysokiej zawartości cystyny i metioniny i przy zawartości aminokwasów egzogennych podstawowych ok. 36,5%. • Wśród bezazotowych związków wyciągowych dla nasion rzepaku charakterystyczna jest zawartość związków fenolowych i tioglikozydów nazywanych obecnie glukozynolami, które stanowią 1 - 6% suchej masy nasion. • Głównymi glukozynolanami występującymi w nasionach rzepaku są progoitryna i glukonapina. • Izotiocyjaniany mogą powodować u zwierząt uszkodzenie błon śluzowych, wpływać na skład mikroflory żołądka dzięki działaniu bakteriostatycznemu lub działać wolotwórczo albo uszkadzać wątrobę. Lotne izotiocyjaniany łatwo usunąć ze śruty przez jej parowanie, natomiast obecność nitryli i izitiocyjanianów nielotnych stwarza konieczność umiarkowanego dawkowania wysokobiałkowej śruty rzepakowej w żywieniu zwierząt. Przy długotrwałym żywieniu tolerują ją zasadniczo tylko przeżuwacze.

50. Odmiany mieszańcowe Rzepak jest jedyną rośliną oleistą uprawianą w naszym kraju na tak szeroką skalę. O jej znaczeniu i miejscu w naszej gospodarce nie trzeba nikogo przekonywać. Nie ustają więc prace nad ulepszaniem odmian w celu stworzenia wysoko wydajnej i opłacalnej produkcji. Efektem tego jest wyhodowanie i wdrożenie do uprawy odmian mieszańców złożonych rzepaku ozimego. Jest to następny, po odmianach podwójnie ulepszonych, sukces w hodowli rzepaku. I to ze względu na zwiększenie poziomu plonowania przy zachowaniu cech jakościowych odmian podwójnie ulepszonych, co niezwykle poprawia opłacalność. Najnowsza generacja odmian to mieszanće zrestorowane