Шпинат огородный (Spinacia oleracea L.) — овощная культура семейства Амарантовые (Amaranthaceae).
Англ. название — spinach.
Использование
Шпинат является традиционным растением, но широко используется в салатах в необработанном виде. Его также перерабатывают путем консервирования и замораживания.
Чрезмерное накопление нитратов в тканях шпината было связано с заболеванием метгемоглобинемией. Накопление нитратов варьируется в зависимости от сорта; гладколистные сорта накапливают их меньше, чем савойские. Высокое содержание азотных удобрений, низкая освещенность и низкие температуры также способствуют накоплению нитратов.
Ткани шпината вырабатывают щавелевую кислоту, которая соединяется с кальцием, образуя нерастворимый оксалат кальция, а также снижает доступность магния и железа. Содержание щавелевой кислоты также варьируется в зависимости от сорта; савойские сорта содержат ее меньше, чем гладколистные. Образование щавелевой кислоты происходит в большей степени при низких, чем при высоких температурах.
История и происхождение
Происхождение шпината связывают с Ираном, где он культивируется уже не менее 2000 лет. Его культивирование в Северной Африке и Европе началось около 1000 г. н.э. Родственными дикими видами являются Spinacia tetranda, возможный предок, и Spinacia turkestanica.
Районы возделывания
Ведущими странами-производителями шпината являются Италия, Франция, Германия, Нидерланды и США.
Ботаническое описание
Шпинат — это однолетнее растение, выращиваемое в регионах с умеренным климатом исключительно ради его листьев.
Корневая система шпината состоит из множества мелких боковых отростков, развивающихся из слегка утолщенного стержневого корня, с небольшим количеством крупных боковых отростков.
Вскоре после появления всходов растения приобретают розеточный тип роста с множеством мясистых листьев, прикрепленных к короткому стеблю. Расстояние между растениями и условия окружающей среды влияют на количество и размер листьев. Листовые пластинки варьируются от яйцевидных или почти треугольных до длинных и узких стреловидных, последние характерны для примитивных видов. Края листьев гладкие или волнистые, поверхность гладкая, от полусавойской до сильно савойской. Пятнистый вид савойской ткани возникает в результате дифференциального роста тканей паренхимы между жилками листа. Черешки обычно такой же длины, как и листовая пластинка, и часто становятся полыми, когда листья полностью разрастаются. Характер роста листьев варьирует от прямостоячего до вертикального, что частично зависит от расстояния между растениями.
Шпинат классифицируется как двудомное растение, что не совсем верно, поскольку встречаются различные половые типы. Растения бывают либо мужскими, либо женскими, либо и мужскими, и женскими; степень однополости зависит от генетических и экологических факторов. Иногда встречаются гермафодитные цветы.
Типы растений классифицируются по цветению или половому признаку следующим образом:
- экстремальные мужские растения производят только тычиночные цветки, имеют минимальную листву, цветут рано и отмирают после цветения;
- вегетативные мужские растения производят только тычиночные цветки, больше листвы и цветут немного позже, чем экстремальные мужские растения;
- моноэцичные растения производят тычиночные и пестичные цветки, хорошо развитую листву и медленно цветут;
- женские растения производят только пестичные цветки, имеют хорошо развитую листву и очень поздно зацветают.
До цветения трудно определить преобладающий пол растений шпината, хотя маленькие растения обычно мужские. Предпочтительны женские и вегетативные мужские растения, поскольку они крупнее, медленнее завязываются и более урожайны.
Апетальные тычиночные цветки группируются на шипах. Пестичные цветки, также не имеющие лепестков, прикреплены к основанию чашечки, которая окружает завязь. После опыления, в основном ветром, оплодотворенная завязь развивается в односемянный плод (утрикль). Чашечка сохраняется и вместе с околоплодником образует твердую оболочку, в которой заключено семя.
Около 100-110 семян весят 1 г. В наружных слоях семени присутствует ингибитор семяобразования. Часто встречаются партенокарпические плоды.
Существует два типа семян: гладкие круглые или неправильной колючей формы. Культивары с колючими семенами считаются зимними сортами, а сорта с круглыми семенами — летними. Сорта с колючими семенами выращиваются редко.
До Линнея таксономисты определяли круглые и колючие виды как разные виды, S. spinosa и S. inermis, соответственно. Считается, что колючая форма семян предшествовала круглосемянным видам.
Физиология
Укоренение — это реакция на удлинение дня; высокие температуры ускоряют этот эффект. Выбор сорта зависит от критической длины дня в зависимости от широты произрастания и сезонных температур. Критический фотопериод колеблется между 12,5 и 15 ч. Высокая температура после начала цветения вызывает быстрое удлинение стеблей, которое часто приписывается только температуре, хотя главным стимулом является длина дня. Высокая плотность растений также может способствовать образованию завязей. Сорта с медленным развитием бутонов выбирают, когда посадки планируют созревать при длинных днях и теплых температурах.
В начале цветения вегетативный рост почти прекращается, новые листья образуются маленькие, узкие и заостренные. Стебель удлиняется и образует боковые ветви, из которых появляются гроздья с 20 мелкими, незаметными, зеленоватыми цветками.
Экологические требования
Шпинат лучше всего растет при температуре в среднем 18-20°C; при 10°C рост замедляется. При акклиматизации растения могут переносить заморозки до — 10°C. Температура также влияет на качество листьев; низкая температура, как правило, увеличивает толщину листьев, но уменьшает их размер и гладкость.
Скороспелость связана со скоростью роста; ранние сорта растут быстрее. Чтобы добиться быстрого роста и высокой урожайности, избегая при этом полегания, производители сочетают выбор сорта с условиями выращивания. Шпинат выращивают на широком диапазоне типов почв; предпочтительны почвы с высокой влагоемкостью и хорошим дренажем. Растения обладают некоторой устойчивостью к засолению, но чувствительны к кислотности; благоприятный диапазон pH составляет 6,5-8,0. Потребность во влаге обычно невелика, поскольку в прохладное время года, когда обычно выращивают шпинат, транспирация низкая; для культуры часто достаточно около 250 мм. Тем не менее, из-за неглубокой корневой системы растения могут легко получить стресс от недостатка влаги. Заболоченная почва также наносит вред.
Внесение азотных удобрений обычно повышает урожайность зимнего шпината, поскольку при низких температурах почвы происходит незначительная нитрификация. Шпинат хорошо удобрять для увеличения листовой массы и удовлетворения потребностей очень быстрого роста, который происходит в короткий период до сбора урожая. Около двух третей общей биомассы культуры производится в течение последней трети периода роста. Чтобы удовлетворить эту потребность, важно правильно составить график внесения удобрений.
Выращивание
Прорастание семян шпината оптимально при 20°C, а при более низких (5-10°C) температурах прорастание лучше, чем при 25°C. Однако при низких температурах всходы появляются медленнее; семена прорастают при 0°C, но всходы появляются крайне медленно. Термоколебания наступают при температуре выше 30°C.
Влияние температуры почвы на прорастание семян шпината (Harrington and Minges, 1954).
Температура, °C | Всхожесть, % | Дни до появления всходов |
0 | 83 | 63 |
5 | 96 | 23 |
10 | 91 | 12 |
15 | 82 | 7 |
20 | 52 | 6 |
25 | 30 | 5 |
30 | 30 | 6 |
35 | 0 | — |
Всхожесть можно улучшить предварительным замачиванием семян или обработкой кислотой для удаления водорастворимых ингибиторов и размягчения околоплодника.
Семена часто высевают в несколько рядов или узкими (10 см) полосами в ровные или приподнятые грядки на глубину от 1 до 3 см. Нормы высева зависят от предполагаемого использования культуры. Плотность растений для производства свежей продукции на рынке составляет в среднем около 60 растений на м2, в то время как для переработки плотность удваивается. Высокая плотность посева обеспечивает более вертикальный рост листьев, что желательно для машинной уборки. Низкая плотность растений облегчает ручное срезание листьев или неповрежденных растений.
Урожай для свежего рынка редко прореживают; для переработки урожая прореживание требует больших трудозатрат. Для получения оптимальной популяции нормы высева определяются в зависимости от процента всхожести, жизнеспособности семян, размера семян и полевых условий. Повышение урожайности было достигнуто благодаря высокопродуктивным гибридам с высоким уровнем женственности.
Борьба с сорняками является важнейшим фактором, особенно для перерабатывающей культуры, поскольку сорняки являются загрязняющим фактором, а некоторые из них по внешнему виду похожи на шпинат, и поэтому их трудно отделить. Частая обработка почвы и эффективные селективные гербициды могут свести эту проблему к минимуму.
Сбор урожая, послеуборочная обработка и хранение
Урожай собирают, когда растения достигают товарного размера, что, в зависимости от сезонного периода и температуры, может произойти как через 30 дней, так и через 80 дней после посадки, а при некоторых видах зимовки — через 150 дней. Большинство растений, пригодных для сбора урожая, имеют от пяти до восьми полностью развитых листьев. Всего от всходов до сбора урожая может образоваться около 25 листьев; старые листья отмирают или желтеют, остальные находятся на разных стадиях развития. Задержка с уборкой урожая может увеличить вес растений, однако при этом может пострадать качество листьев.
Для свежего рынка растения выдергивают вручную или подрезают под стеблем. Неповрежденные растения обрезают, а некоторые связывают в пучки и упаковывают, но не весь шпинат, срезанный вручную, упаковывают в пучки. Чтобы минимизировать повреждение листьев, растения иногда убирают в позднее время суток, когда они менее тургорны. Механическая уборка также используется для свежего урожая, при этом листья собираются и перебираются, а не собираются в пучки.
Перерабатывающие культуры обычно убираются механически. Уборочное оборудование настраивается таким образом, чтобы срезать на 10-15 см выше точки роста, чтобы уменьшить количество черешковой ткани, удаляемой вместе с лопастями листьев, а также чтобы дать возможность отрастания для возможного повторного сбора через 3-4 недели. Предпочтительно высокое соотношение листовых пластинок и черешковой ткани, что повышает ценность переработанного продукта. Урожайность перерабатывающих культур варьируется от 5 до 20 т/га, в последнем случае от нескольких урожаев; урожайность на свежем рынке обычно намного меньше.
Для переработки обычно используются гладкие или полусавойские сорта, поскольку они растут быстрее, дают больший урожай и легче моются, в то время как поверхность листьев савойских сортов нелегко очистить от почвы. Поверхностная текстура листьев савойских сортов является преимуществом для свежего рынка, поскольку такие листья сопротивляются сжатию во время упаковки и, таким образом, обеспечивают лучшую аэрацию, охлаждение и послеуборочную жизнь.
Ограниченное количество тепличного шпината производится в Северной Европе зимой и ранней весной, когда отрицательные температуры не позволяют выращивать его в открытом грунте. Используемые сорта выведены специально для быстрого роста листьев в условиях короткого дня и низких температур.
Собранный шпинат является скоропортящимся продуктом из-за большой площади нежной поверхности листьев и высокой скорости дыхания. Перегрев быстро снижает качество, а быстрое охлаждение необходимо для предотвращения увядания и потери веса. Для шпината очень эффективным средством снижения температуры продукта является гидроохлаждение. Шпинат также подвергается вакуумному охлаждению. Гидро-вакуумное охлаждение, при котором влага добавляется во время вакуумного охлаждения, полезно для ограничения увядания. Для краткосрочного хранения шпинат следует замораживать или выдерживать при температуре 0°C и относительной влажности 95%. При таких условиях возможен 10-дневный срок хранения.
Болезни
Возбудители болезней шпината:
- Alternaria spinaciae (англ. Alternaria leaf spot);
- Colletotrichum dematium, f. sp. spinaciae (англ. Anthracnose);
- Ascochyta spinaciae (англ. Ascochyta leaf spot);
- Cercospora (англ. Cercospora beticola, Cladosporium macrocarpum, C. variable);
- Damping off (англ. Pythium, Aphanomyces, Fusarium, and Rhizoctonia spp.);
- Downy mildew (англ. Peronospora farinoas f. sp. spinaciae (P. effusa));
- Fusarium oxysporum f. spinaciae (англ. Fusarium wilt);
- Heterosporium variabile (англ.Heterosporium leaf spot);
- Phyllosticta chenopodii (англ. Leafspot);
- Phytophthora megasperma, P. crystogea (англ. Phytophthora root rot);
- Ramularia spinaciae (англ. Ramularia leaf spot);
- Puccinia aristidae (англ. Red rust);
- Stemphyllium spp. (англ. Stemphyllium leaf spot);
- Albugo occidentalis (англ. White rust).
Вирусы:
- Вирус вьющейся верхушки свеклы (Beet Curly Top Virus, BCTV);
- Вирус западной желтизны свеклы (Beet Western Yellows Virus, BWYV);
- Вирус увядания бобов (Broad Bean Wilt Virus, BBWV);
- Вирус мозаики огурца (Cucumber Mosaic Virus, CMV);
- Вирус мозаики салата (Lettuce Mosaic Virus, LMV);
- Вирус желтой карликовости (Yellow Dwarf Virus, YDV).
Вредители
Вредители шпината:
- Autographa californica (англ. Alfalfa looper);
- Pseudaletia unipuncta (англ. Armyworms);
- Aphis favae (англ. Bean aphid);
- Circulifer tenellus (англ. Beet leafhopper);
- Trichoplusia ni (англ. Cabbage looper);
- Helicoverpa zea (англ. Corn ear worm);
- Diabrotica undecimpunctata (англ. Cucumber beetle);
- Peridroma, Agrotis, other spp. (англ. Cutworms);
- Myzus persicae (англ. Green peach aphid);
- Lygus spp. (англ. Lygus);
- Aphis gossypii (англ, Melon/cotton aphid);
- Hylemyia cilicrura (англ. Seed corn maggot);
- Pegomyia hyoscyami (англ. Spinach leaf miner);
- Hymenid spp. (англ. Web worm);
- Limonius spp. (англ. Wireworms).
Нематоды:
- Meloidogyne spp. (англ. Root knot);
- Heterodera spp. (англ. Cyst).
Литература
World vegetables: principles, production, and nutritive values / Vincent E. Rubatzky and Mas Yamaguchi. — 2nd ed. 1997.