Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Кок-Сагыз: национальное достояние и перспективы промышленного развития

Тау-сагыз и Кок-сагыз

Поиски промышленно ценных растений во флорах субтропического и умеренного поясов долгое время оставались безуспешными. Присутствие каучука было установлено у многих растений, в частности у обитателей полупустынных приморских и нагорных районов, но каучук накапливается в них в очень небольших количествах и бывает плохого качества. До 30-х годов ХХ в. лучшим из таких растений считалась мексиканская гваюла, хотя её каучук уступает по качеству каучуку гевеи. С 1929 по 1932 г. по заданию советского правительства были организованы широкие поиски каучуконосных растений, было проведено около 100 экспедиций в различные районы СССР, они исследовали и оценили на каучуконосность свыше 1000 видов растений. Растениями, дающими каучук в достаточном количестве и высокого качества, оказались:

  • · Тау-сагыз, растущий в Республике Казахстан - в горах Каратау; культура 3-летнего возраста, накапливает в корнях около 12-15% каучука и около 2-3% смол;
  • · Кок-сагыз - обитатель отрогов Тянь-Шаня, к востоку от озера Иссык-Куль; в культуре накапливает в корнях до 10-12% каучука и около 2,5% смол к концу вегетации 1-го года;
  • · Крым-сагыз - растет на Южном берегу Крыма; культура в двухлетнем возрасте содержит 5-6% каучука и до 3% смол [2].

На ранних этапах исследований для получения натурального каучука стали использовать Тау-сагыз (Scorzonera tau-saghyz), в сухих корнях которого присутствует до 40% каучука. Родина Тау-сагыза - горные районы Средней Азии (Каратау, Гиссарский и Туркестанский хребты). Растение приспособлено к каменисто-щебенистым склонам, низкогорным и среднегорным плато и было найдено в 1929 г. в горах Каратау С.С. Зарецким В переводе на русский язык Тау-сагыз означает «горная жвачка» [3].

Тау-сагыз - это многолетник, высотой 25-40 см с длинным стержневым корнем. Корзинки желтого цвета располагаются одиночно. Злаковидные листья образуют розетку. Если разломить корень или стеблекорень Тау-сагыза, то можно увидеть эластичные, тянущиеся нити каучука. Каучук содержится в млечниках, которые пронизывают не только корни, но также каудексы и листья Тау-сагыза [4; 5].

В листьях содержится наименьшее по сравнению с другими органами количество каучука. Несколько больше его в стеблях, однако главным вместилищем являются корни. В млечном соке присутствуют многочисленные глобулы, содержащие каучук. У растений разного возраста, а также в различные периоды вегетации размер и форма глобул неодинаковы. С увеличением возраста растения мелкие и округлые частицы становятся крупнее, приобретают удлиненную форму.

С возрастом изменяется и содержание каучука в Тау-сагызе. Если в однолетних растениях присутствует 1-8% каучука, то у 2-3-летних экземпляров - от 8 до 30%. В природной обстановке растение размножается не только семенами, но и вегетативным путем при помощи стеблевых и корневых отпрысков. Продолжительность периода вегетации Тау-сагыза невелика - всего 3-3,5 месяца. В естественных условиях зацветает впервые только на третьем году жизни. Цветение происходит в мае-июне, а в июле-августе растение плодоносит; причем семян образует сравнительно мало.

За период вегетации растение наращивает биомассу незначительно. В условиях культуры Тау-сагыз развивается значительно быстрее: он зацветает иногда на втором году жизни. С целью получения каучука Тау-сагыз культивировался на плантациях. Однако при выращивании в производственных целях растение оказалось довольно капризным. Разработка промышленного способа получения синтетического каучука положила конец разведению Тау-сагыза и Кок-сагыза [6].

В настоящее время Тау-сагыз занесен в Красную книгу КазССР и Республики Казахстан, как растение с сокращающимися запасами [4-5; 7-8]. Редким вид стал по вине человека. В предвоенные и особенно в военные годы из природы было изъято более 14 млн растений, восстановление же его запасов в естественной обстановке происходит медленно. Причина - образование небольшого количества семян на 3-4-м году жизни, гибель проростков в молодом возрасте. Тау-сагыз обладает слабой конкурентоспособностью по сравнению с другими растениями, произрастающими рядом с ним. Интенсивное освоение территорий ведет к еще большему сокращению численности редкого растения.

Вопреки многочисленным прогнозам добыча натурального каучука продолжает развиваться. В 1963 г. мировое производство его составило 2,17 млн т, в 1973 - 3,45, а в 1981 г. - около 4 млн т.

Производство натурального каучука вполне рентабельно, себестоимость продукта дает возможность получать доход даже при сравнительно низкой продажной цене. В настоящее время, когда при производстве ценных веществ все шире применяются методы биотехнологии и генетической инженерии, возможен возврат к производству каучука с помощью близкого родственника Тау-сагыза Коксагыза - важнейшего и лучшего каучуконоса умеренных широт.

Одуванчик Кок-сагыз (Taraxacum kok-saghyz Rodin) открыт в 1931 г. Распространен в долинах восточного Тянь-Шаня (Нарынкольский район Алматинской области).

Кок-сагыз - многолетник, высотой до 15 см, с толстым корнем. Цветочные стрелки в числе 38. Листья до 10 см длиной, 3 см шириной, по краю не глубокозубчатые или цельные. Корзинки с обверткой, 8-11 мм длиной, цветки обоеполые, с желтым язычковым венчиком. Семянки бороздчатые, с хохолком из белых щетинок. Вид характеризуется удлиненным периодом вегетации: первые розетки листьев появляются в начале мая, пожелтение и засыхание - в начале августа. Цветение на протяжении всего лета. Кок-сагыз - эндемичный вид Казахстана. Естественное произрастание его ограничено довольно небольшой территорией площадью до 10 тысяч кв. км. в основном в трех межгорных долинах (местное название «сырты») в восточном Тянь-Шане на юго-востоке Алматинской области: Кегенской, Сарджасской, Текесской (отчасти Каркаринской, Челдысуйской и в долине Ащиллы). Долины вытянуты с северо-запада на юго-восток и расположены на высоте 1800-2100 м над уровнем моря. Встречается небольшими зарослями. Кок-сагыз - источник ценного сырья для производства натурального каучука и природного полисахарида инулина.

В 1920-х годах СССР остро нуждался в заменителях натурального каучука. Ввозить его из-за границы было очень дорого, а на территории СССР гевея (основной источник натурального каучука) не росла. В случае войны советская промышленность и армия рисковали остаться без резины. Ведущими мировыми производителями натурального каучука являются страны Юго-Восточной Азии.

В этой связи были изучены 1048 видов из 316 родов и 95 семейств отечественной флоры и установлено, что 609 видов синтезируют каучук и каучукоподобные вещества. В результате поздних исследований общий список таких растений составил 993 вида (табл. 1). Среди них лучшими каучуконосами оказались «Кок-сагыз» (Taraxacum kok-saghiz), «Тау-сагыз» (Scorzonera tau-saghiz) и «Крым-сагыз» (Taraxacum hybermirn).

В корнях растения Кок-сагыз содержится 6-11% каучука (в корнях дикорастущих растений - до 27%), который по качеству не уступает каучуку из гевеи (Hevea brasiliensis). Молекулярный вес каучука Кок-сагыза составляет 300 000-350 000 [9].

Таблица 1 Техническое качество натурального каучука из разных растений

В культуре растение возделывали в Российской Федерации, Республике Казахстан, Белоруссии, на Украине (в 1956 г. здесь засевалось 7 тыс. га), в странах Прибалтики, Швеции, Северном Китае, США. В 30-40-е годы под Кок-сагыз отводились самые лучшие белорусские земли. Удавалось выращивать 100, 120 и даже 130 центнеров корней Кок-сагыза с 1 гектара. Это был неплохой результат - до 100 кг чистого каучука с 1 гектара. Кок-сагыз стал основным натуральным сырьем советской резиновой промышленности. Исследования показали, что растения с 1 гектара ежегодно дают сырье для производства до 500 кг каучука. Со временем выращивание и производство Кок-сагыза было признано нерентабельным.

В середине ХХ в. этот урожай в 500 килограмм с 1 гектара был получен в условиях отсутствия какихлибо дополнительных мероприятий, но при современном развитии науки он может быть значительно повышен с помощью биотехнологий и генной инженерии. Привлекательной особенностью Кок-сагыза является то, что его можно культивировать как однолетний каучуконос в умеренных областях Европы и Америки, и при этом его витальность, урожай и агрономические свойства могут быть улучшены (например, увеличение размеров корня с помощью генной модификации). Это кажется полностью достижимым на основании результатов текущих исследований ведущих зарубежных научных центров и благодаря большой вариабельности вида в Республике Казахстан, где Кок-сагыз является элементом местной флоры.

В природных условиях размножается семенами. В естественных местах обитания семена созревают в июне-июле. Попадая в почву, они не прорастают. В течение осени и зимы семена проходят процесс послеуборочного дозревания. Кроме того, они подвергаются воздействию низких температур во влажном состоянии (естественная стратификация) и весной быстро и дружно всходят.

Кок-сагыз - мезофит, т.е. достаточно влаголюбивое растение. Способность Кок-сагыза в естественных зарослях переносить большие морозы и сильную жару дает возможность культивировать его в разнообразных климатических зонах. Температурный оптимум прорастания семян Кок-сагыза находится в пределах 25-30°С. При таких условиях семена прорастают за 6-8 дней. Прорастание нестратифицированных семян растягивается на 40-60 дней. Имеется опыт посадки Кок-сагыза рассадой и размножение его отрезками корней.

Окультуривание Кок-сагыза было начато в районах Средней Азии, вблизи мест его естественного произрастания. Однако, высокие температуры весной и летом, недостаток почвенной влаги и низкая относительная влажность воздуха вызывали уже на первом году жизни перерыв в росте Кок-сагыза, ограничивая период его активной вегетации 2,5 весенними месяцами. При таких условиях Кок-сагыз давал низкие урожаи сырья с низким содержанием каучука. Географические посевы, проведенные Всероссийским научно-исследовательским институтом каучуконосов, показали, что Кок-сагыз может расти на территории от Архангельска до Воронежа и от Санкт-Петербурга до Амурского края. Позднее Кок-сагыз успешно выращивали в европейском регионе Российской Федерации: Владимирской, Рязанской, Горьковской, Курской, Ярославской, Кировской, Орловской, Тульской, Тверской, Московской, Вологодской и Ленинградской областях, в Башкирии.

Используя методы клеточной и генной инженерии, можно, например, перенести гены синтеза каучука из Тау-сагыза в обыкновенный одуванчик, который, кстати, сам обладает способностью к синтезу этого продукта. Все это вполне осуществимо, но чтобы успешно решить эту задачу, людям потребуется все генетическое разнообразие Тау-сагыза и Кок-сагыза.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее