ХМЕЛЬ
Народнохозяйственное значение. Хмель возделывают для получения женских соплодий — шишек, в которых содержатся горькие и дубильные вещества, эфирные масла и другие соединения. В составе горьких веществ насчитывается около 20 соединений. Наиболее денными их компонентами являются альфа - кислоты. Шишки хмеля используются в пивоварении, при производстве хлебных дрожжей и в медицине. Отвар хмеля, добавленный к муке при производстве дрожжей, способствует развитию дрожжевых грибков.
История культуры, распространение, урожайность. На территории нашей страны хмель начали. возделывать как культурное растение уже в XIV в. В настоящее время хмель в мировом земледелии занимает площадь около 80 тыс. га. Средняя урожайность его около 1,5 т/га.
Широко возделывают хмель в ФРГ, Чехословакии, США и других странах. В нашей стране хмель выращивают в Чувашской АССР, Марийской АССР, Алтайском крае, Брянской, Кировской, Белгородской, Воронежской, Пензенской, Житомирской, Ровенской, Волынской, Киевской, Винницкой, Львовской, Хмельницкой областях на площади около 16 тыс. га. Средняя урожайностй составляет около 0,5 т/га. Передовые хмелеводы получают более высокие урожаи.
Ботаническая характеристика. ХмеЛь обыкновенный — Ни - mulus lupulus L. относится к семейству Коноплевые — Cannabi - naceae. Это многолетнее двудомное травянистое вьющееся растение с отмирающими на зиму стеблями. Многолетняя подземная часть растения состоит из главного корневища (матки), от которого отходят боковые корневища, подземные части стеблей и разветвленные корни, проникающие вглубь до 2,5—3 м. Из почек подземных стеблей, главного и боковых корневищ развиваются надземные стебли. Стебель хмеля однолетний, травянистый, красно-лиловой или зеленой окраски, ветвящийся, шестигранный, полый, с жесткими цепкими шипами, расположенными вдоль граней. Длина стебля до 10 м, толщина 0,8—1 см. Он имеет способность цепляться и завиваться вдоль опоры.
Листья хмеля супротивные, черешковые, сердцевидные и пальчато-рассеченные на 3—7 долей, с неровнопильчатыми краями, опушенные. У основания листьев находятся небольшие прилистники треугольной или четырехугольной формы, цельно - крайные, жесткие.
Мужские и женские особи хмеля различаются по строению соцветий. Женское соцветие, или шишка, состоит из 30— 60 цветков, густо расположенных на коленчато-изогнутом стерженьке. На каждом его выступе сидят два двухцветковых колоска и две покровные чешуйки зеленого цвета. Женский цветок состоит из простого однолепесткового прицветника, одно - гнездной шаровидной завязи и пестика с двумя тонкими рыльцами. На покровных чешуйках, прицветниках, стерженьке и завязи имеются мелкие золотисто-желтые лупулиновые железки, в которых накапливаются горькие вещества. Их содержится больше в неоплодотворенных женских цветках. Наличие семян в шишках отрицательно сказывается на качестве пива. Длина шишки 16—45 мм, диаметр 10—21 мм.
У мужских растений цветки мелкие, собраны в метелку. Каждый цветок состоит из пятилепесткового желто-зеленого околоцветника и пяти тычинок. Мужские цветки имеют небольшое количество лупулиновых железок. В них накапливается в 4—8 раз меньше горьких веществ, чем в женских. Мужские соцветия после отцветания опадают.
У хмеля встречаются однодомные растения, у которых имеются женские и мужские цветки. В последних пыльцы не бывает или она нежизнеспособна.
Биологические особенности. Долговечность плантации хмеля составляет 20-—30 лет. Ежегодно отмечаются следующие фазы вегетации: зимний покой подземной части, появление всходов, образование первой пары листьев, появление боковых ветвей и образование соцветий, цветение, формирование шишек, технологическая зрелость шишек, физиологическая зрелость шишек, отмирание надземной части растения. Продолжительность вегетационного периода (всходы — техническая зрелость шишек) среднеспелых сортов около 120 дней. Наибольший рост стеблей наблюдается в период от появления боковых ветвей до образования соцветий.
Хмель нетребователен к теплу. Его почки, находящиеся на подземной части растения, весной трогаются в рост при температуре почвы 5—6°С. Всходы могут переносить заморозки до —5 °С. Однако при этом листья желтеют, растения замедляют рост и в последующем становятся более восприимчивыми к ложной мучнистой росе. Оптимальная среднесуточная температура воздуха во время вегетации 15—18 °С, в период развития и созревания шишек 17—18 °С без резких колебаний днем и ночью. Если в последний период стоит жаркая погода (выше 20 °С), сопровождающаяся низкой относительной влажностью воздуха и недостатком влаги в почве, урожай хмеля снижается на 30— 40%. Осенью рост растений прекращается при снижении среднесуточной температуры до 4 °С. При этом сначала отмирают листья, а затем и стебли. Растения повреждаются при температуре ниже —-5 °С. Наибольшая морозостойкость отмечается в середине зимы.
Хмель — светолюбивая культура. Поэтому шишки, расположенные на хорошо освещенных местах, лучше растут, меньше опадают и раньше созревают. В них больше накапливается горьких веществ.
Хмель — растение умеренно влажного климата. Он лучше растет в районах, где ежегодное количество осадков составляет 500—600 мм, в том числе за вегетационный период 250— 300 мм с равномерным их распределением по периодам вегетации. Частые дожди, равно как и длительные засушливые периоды, отрицательно влияют на развитие растений и созревание шишек. Хмель не переносит длительного затопления вешними водами.
К почве хмель требователен. Лучшими для него являются черноземы, суглинистые и супесчаные слабодерново-подзоли - стые почвы со слабокислой реакцией почвенного раствора (рН 5,6—6), обладающие высоким плодородием, хорошей структурой, легкой проницаемостью для воды и воздуха. Непригодны глинистые, каменистые, заболоченные почвы. Уровень грунтовых вод не должен быть ближе 3 м к поверхности почвы.
Хмель предъявляет высокие требования к наличию в почве питательных веществ. С урожаем шишек 1 т/га он выносит из почвы азота 100 кг, фосфора — 40, калия-—110, кальция — 120 кг, что в 2—3 раза больше, чем выносят зерновые хлеба с 1 га.
Сорта. В РСФСР районированы сорта хмеля Брянский, Ка - листовский, Ранний, Серебрянка и др.. в Украинской ССР — Клон 18, Житомирский 5, Полесский и др.
Брянский. Выведен на Республиканской научно-исследовательской станции хмелеводства (РНИХС). Куст мощный, цилиндрической формы. Среднеспелый. Урожайность 1,5—2,5 т/га, содержание горьких веществ 16,5— 17,5%.
Калистовский. Выведен на РНИХС. Куст цилиндрический. Средне - ранний. Урожайность 1,2—1,4 т/га, содержание горьких веществ 17—19%.
Ранний. Выведен на РНИХС. Куст средней мощности. Среднеранний. Урожайность 1—1,8 т/га, содержание горьких веществ 16—20%.
Серебрянка. Выведен на РНИСХ. Куст мощный. Среднеспелый. Урожайность около 2,5 т/га, содержание горьких веществ 12—15%.
Клон 18. Выведен в Украинской научно-исследовательской станции хмелеводства. Среднеспелый. Урожайность 1,3—2,1 т/га, содержание горьких веществ 14—16%.
Житомирский 5. Выведен в Украинской научно-исследовательской станции хмелеводства. Среднеспелый, созревает раньше сорта Клон 18 на 5 дней. По урожайности превышает его на 0,3 т/га. Содержание горьких веществ 15—17,7%.
Полесский. Выведен в Украинской научно-исследовательской станции хмелеводства. Среднеспелый. По урожайности превышает Клон 18 иа 0.52 т/га, по содержанию альфа-кислоты в 2 раза.
Технология возделывания и уборки. Закдадка плантации хмеля. Под хмельники отводят участки с ровным рельефом или с южным или юго-западным уклоном не более 3—4°, хорошо освещенные, защищенные со стороны холодных ветров лесом, садом, горами, населенным пунктом. При отсутствии
Естественной защиты на расстоянии 15—20 м от плантации закладывают лесные полосы из деревьев быстрорастущих пород.
Предшественники, о с н о в н а я о б р а б о т к а почвы, удобрение. Лучшими предшественниками для хмеля являются многолетние травы. Используются также зерновые и пропашные культуры.
Способ основной обработки почвы зависит от ее типа и мощности гумусового горизонта. Обработка темно-серых, серых оподзоленных и черноземных почв, имеющих достаточно мощный гумусовый слой, включает лущение стерни на глубину 8— 14 см, глубокое рыхление щелевателями до 100 см и плантажную вспашку на глубину 45—50 см, под которую вносят 100— 120 т навоза и по 200—240 кг фосфора и калия на 1 га. Кислые почвы известкуют. Весной почву выравнивают путем последовательно проведенных боронования, дискования и культивации. Под культивацию применяют азотные удобрения в дозе 180— 240 кг/га д. в. Вслед за культивацией участок засевают сидератами, которые запахивают летом на глубину 20—22 см.
В последующем до осени почву содержат в рыхлом и чистом от сорняков состоянии, проводят разбивку участка и устанавливают шпалеру. При этом столбы высотой 6,5—8 м размещают по схеме 10x10 или 10X12 м и натягивают проволоку диаметром 4—5 мм. В сентябре вносят 40—60 т навоза, 100—120 кг д. в. фосфорных и 100—150 кг д. в. калийных удобрений на 1 га, после чего пашут на глубину 25—30 см. Перед посадкой саженцев проводят культивацию с боронованием.
Основная обработка дерново-подзолистых почв состоит из лущения стерни и вспашки на глубину 20—22 см. Под вспашку вносят органические и минеральные удобрения в названных выше дозах. Весной проводят боронование, внесение азотных удобрений (180—240 кг/га д. в.), культивацию и посев сидера - тов. После запашки сидератов участок разбивают и устанавливают шпалеру. После этого вносят 40—60 т навоза, 100—120 кг д. в. фосфорных и 100—150 кг д. в. калийных удобрений на 1 га, проводят рыхление на глубину не менее 60 см и вспашку на глубину гумусового горизонта с одновременным боронованием. Перед посадкой выполняют глубокую культивацию с боронованием.
Способы размножения хмеля и подготовки посадочного материала. Хмель может размножаться семенами и вегетативно. В производстве применяют вегетативное размножение, которое дает возможность полностью передать потомству полезные признаки сорта. Для вегетативного размножения используют стеблевые и корневищные черенки, этиолированные и зеленые побеги. Чтобы получать более ценные бессемянные шишки, размножают только женские растения.
Стеблевые черенки вырезают из подземных частей стеблей, удаляемых рано весной до набухания почек при обрезке глав-
ного корневища. Стандартными являются черенки длиной 8— 12 см, толщиной не менее 1,5 см, имеющие 2—3 пары глазков. Черенки заготавливают на специальных чистосортных маточных насаждениях. Путем окучивания, подкормки и полива в предшествующем году на этих участках создают хороший агрофон, что дает возможность нарезать до 10 тыс. черенков с 1 га.
Черенки сразу же высаживают на плантацию или в школку для выращивания однолетних саженцев. В случае необходимости до посадки черенки хранят прикопанными землей в траншеях глубиной 20—25 см. Для посадки в школку можно использовать и корневищные черенки. Сроки и техника их вырезки такие же, как и стеблевых черенков. Посадку черенков в школку проводят вручную в борозды на глубину 6—8 см или переоборудованными сажалками (СШН-3) и рассадопосадочными (СКН-6А и др.) машинами. В Украине рекомендуется высаживать их однострочным способом при ширине междурядий 2,1—2,5 м и расстоянии между черенками 10—15 см или ленточным двух-трехстрочным способом при той же ширине междурядий и расстоянии между строчками 15—20 см. В РСФСР принята двухстрочная схема посадки: расстояние между лентами 1,6—2,5 м, между строчками — 0,5—0,7 м, между черенками в ряду— 15—20 см. После отрастания саженцы подвязывают на временную шпалеру. Можно выращивать саженцы и без подвязки на шпалеру (опыт ЧССР). Осенью стебли срезают на высоте 25—30 см, а рано весной саженцы выкапывают и используют для посадки плантации.
При размножении хмеля стеблевыми черенками коэффициент размножения невелик—1:1, 1:2. Для ускорения внедрения новых сортов в производство Республиканская научно- исследовательская станция хмелеводства рекомендует использовать для выращивания саженцев зеленые стеблевые черенки. Их нарезают в мае — июле из побегов, уничтожаемых при заводке стеблей хмеля на поддержки, а также при пасынковании и чеканке. С одного куста можно заготовить до 200 черенков длиной 5—7 см, имеющих 1—2 пары узлов. Зеленые черенки укореняют в пленочных теплицах и временных пленочных укрытиях в условиях искусственного тумана, создаваемого специальной установкой.
Посадка. Саженцы хмеля высаживают осенью или рано весной черенками с площадью питания 2,5x1 или 3x1 м. Ряды размещают с севера на юг. Механизированная посадка осуществляется переоборудованными лесопосадочными машинами СЛГ-1, СШН-3, МЛУ-1 и другими, а также рассадопосадочными машинами и полуавтоматическими двухрядными сажалками непрерывного действия. Посадку хмеля в столбовых рядах проводят вручную. При ручной посадке черенки или саженцы высаживают в ямки, выкопанные ямокопателями. В ямку вносят 5—8 кг перепревшего навоза и 50—60 г суперфосфата. Черенки или саженцы сажают ня глубину 13—15 см, чтобы глав
ное корневище сформировалось на уровне 18—20 см от поверхности почвы. Черенки должны быть посажены наклонно под углом 70—80°. После весенней посадки плантацию поливают, а ряды хмеля мульчируют перепревшим навозом.
Уход за плантациями первого года жизни. На плантациях, заложенных осенью, рано весной проводят боронование поперек рядов и обрезку остатков стеблей саженцев. После окончания весенней посадки и полива при норме 350—■ 400 м3/га проводят глубокое рыхление почвы в междурядьях плугом ПРВН-2,5А в агрегате с боронами. Весной до отрастания хмеля против однолетних сорняков вносят смесь гербицидов: симазин* (2,5 кг/га)+далапон (10 кг/га). С появлением массовых всходов подсаживают саженцы. После подсадки на плантациях, заложенных осенью, проводят глубокое рыхление почвы в междурядьях плугом ПРВН-2,5А на 12—-14 см. Вслед за подсадкой саженцев и глубоким рыхлением почвы навешивают поддержки из проволоки диаметром 1—1,5 мм или из синтетического полипропиленового шпагата. Вверху их прикрепляют к продольной проволоке шпалеры, внизу — к колышкам, вбитым в почву на расстоянии 10—15 см от главного корневища. Когда растения достигнут высоты 15—20 см, проводят рамовку. При этом на каждом растении оставляют 4—6 наиболее сильных побегов. Лишние стебли срезают у корневища. Оставленные побеги наклоняют в сторону поддержки и присыпают землей. При высоте стеблей 40—50 см их заводят на поддержки. Стебли одного куста заводят на 2—3 поддержки У-об - разным способом. На 1 га их должно быть 14—16 тыс., на Алтае— около 10 тыс.
В течение вегетации почву поддерживают в чистом и рыхлом состоянии. При высоте стеблей 1,5—2 и 4—5 м хмель подкармливают и окучивают плугом ПРВН-1,5АХ. В случае необходимости ведут борьбу с вредителями и болезнями. Перед цветением проводят пасынкование растений, то есть удаляют боковые побеги на высоту до 70 см. Расположенные выше побеги (до высоты 2,5 м) прищипывают (пинцируют). Когда растения превысят шпалеру на 15—20 см, проводят чеканку «ерхушек стеблей. При хорошем уходе уже в первый год можно собрать до 0,5 т шишек с 1 га. После опадения листьев стебли срезают на высоте 20—25 см и вывозят за пределы плантации.
Уход за плантациями второго и последующих годов жизни складывается из ранневесеннего боронования почвы, разокучивания и обрезки главных корневищ, подсадки выпавших растений, рыхления почвы, рамовки и заводки стеблей на поддержки, удобрения, орошения, борьбы с вредителями и болезнями и других работ. После ранневесеннего боронования почву в междурядьях пашут плугом ПРВН-1,5АХ, ■оборудованным специальным приспособлением ПРУ-08000, которое производит разокучивание рядков с двух сторон. Затем приступают к обрезке главных корневищ. Этим агроприемом регулируют глубину их заложения в почве, количество стеблей. Перед ручной обрезкой главное корневище раскрывают до места разветвления основных корней. Затем острым ножом отрезают боковые корневища, больные и поврежденные части главного корневища и скелетных корней и все подземные части ■стеблей в месте их слияния с главным корневищем. На молодых, слаборазвитых и сильно поврежденных главных корневищах обрезку подземной части стеблей проводят выше, оставляя на них по 1—2 пары глазков. Для механизации обрезки главного корневища на раму плуга ПРВН-1,5АХ монтируют подрезчик корневищ хмеля ПКХ-1. При этом производится разокучи - вание гребней и обрезка хмеля как в нестолбовых, так и в столбовых рядах. Обрезанные части растений собирают и удаляют с участка, а главные корневища прикрывают влажной почвой на 8—12 см. На место погибших растений подсаживают саженцы. После обрезки корневищ и подсадки растений в защитную зону рядка вносят указанную на с. 276 смесь гербицидов. Их заделывают в почву на глубину 5—7 см. Междурядья рыхлят на глубину 16—18 см плугом ПРВН-2,5А или ПРВН-1.5АХ - с одновременным боронованием.
При высоте стеблей 15—20 см проводят рамовку, оставляя в каждом кусте 7—8 наиболее развитых стеблей, а при высоте 40—50 см их заводят на заранее навешенные поддержки. В течение вегетации хмеля проводят 5—6 рыхлений почвы в междурядьях на глубину 12—16 см, два ручных рыхления в рядах и два окучивания растений: первое при высоте стеблей 1,5—2 м, второе — при высоте 5—6 м. Высота гребня должна составлять 25—30 см. Проводят также «зеленые операции» (пасынкование, пинцировку и чеканку), борьбу с болезнями и вредителями.
После уборки шишек и опадения листьев стебли срезают и вывозят за пределы плантации. Проводят подсадку саженцев, вносят органические и минеральные удобрения и междурядья пашут на глубину 20—22 см или на глубину гумусового горизонта.
Наибольшая прибавка урожая обеспечивается при совместном внесении органических и минеральных удобрений. Дозы навоза рекомендуется дифференцировать в зависимости от обеспеченности почвы гумусом. При содержании его до 1 % надо вносить ежегодно осенью 50—60 т/га навоза, при 1—2% — 40—60, при 2—3%—30—40, при содержании более 3% — 20— 30 т/га. Навоз можно применять через год, но в полуторном размере ежегодной дозы. В зависимости от плодородия почвы, содержания в ней гумуса и питательных веществ, сорта и уровня урожайности под хмель рекомендуется вносить азота 120— 220 кг/га, фосфора —120—360, калия — 180—360 кг/га. Из общего количества минеральных удобрений осенью под вспашку или весной перед обрезкой корневищ используют 25% азота, 50% фосфора и 25% калия, в первую подкормку перед максимальным ростом соответственно 50, 50 и 25%, остальную часть азота и калия — во вторую подкормку перед цветением. Обычно удобрения рассеивают лентой на расстоянии 30—40 см от рядов перед культивацией. Более эффективно их заделывать специальным приспособлением ПРВН-17 к плугу ПРВН-1,5АХ в 3—4 ленты на глубину 25—30 см. Ленты должны располагаться не ближе 40 см от ряда хмеля. Вместе с макроудобрениями рекомендуется применять микроудобрения: бора — 4 кг/га, марганца — 2—3, молибдена—1,5 кг/га. Для нейтрализации кислой почвы ежегодно надо вносить известковую или доломитовую муку в дозе 0,4—0,5 т/га.
В районах неустойчивого увлажнения для улучшения водоснабжения хмеля эффективно орошение. При этом поддерживают влажность почвы не ниже 75—80% НВ. Полив дождеванием или по бороздам проводят в период наращивания надземной массы, цветения и формирования шишек. Поливная норма при дождевании составляет в первый период 350—400, во второй и третий — 400—450 м3/га.
Наибольший вред хмелю наносят конопляная блоха, люцерновый долгоносик, хмелевая тля, паутинный клещ, картофельная совка, из болезней — пероноспороз. Для борьбы с ними применяют агротехнические и химические меры. Против долгоносика и тли хмель опрыскивают базудином (2 л/га). Для борьбы с долгоносиком и проволочниками весной в почву вносят 10%-ный гранулированный базудин (25 кг/га). Против тли, клещей, пилильщиков, листоверток хмель опрыскивают антио (2,4—4 кг/га), карбофосом (1,8—6 л/га), фосфамидом (Би-58) (1,5—6 л/га). В борьбе с пероноспорозом применяют бордоскую жидкость, цинеб, купрозан, хлорокись меди.
Уборка. К уборке хмеля приступают, когда около 75% шишек достигнет технической спелости. В этой фазе они приобретают золотисто-зеленый или желтовато-зеленый цвет, специфический аромат, становятся плотными, упругими, липкими. Лупулиновые железки на цветочных чешуйках и стерженьках наполняются блестящими зернами лупулина. Растения, достигшие технической спелости, срезают на высоте 1,5—2 м и снимают со шпалеры. Шишки срывают вручную или на стационарных хмелеуборочных пунктах и машинах ЛЧХ-2 (производство ЧССР) или на передвижных машинах (ХМП-1,6).
В свежесорванных шишках содержится около 80% воды, для удаления которой их подвергают сушке нагретым воздухом в хмелесушилках ПХБ-750. Сушку начинают при температуре воздуха 40—45 °С и заканчивают при 60—65 °С. Высушенные шишки становятся хрупкими и имеют влажность 10—11%. Чтобы придать им механическую прочность, после сушки сырье подвергают отлежке. К концу этого процесса влажность шишек повышается до 13%. Для подавления деятельности микроорганизмов и улучшения товарного вида шишки консервируют путем сульфитации. Для этого в специальных камерах их окуривают в течение 17—19 ч продуктами сгорания комовой серы. На 1 т сырья расходуют 10—12 кг серы. Сернистый ангидрид подавляет микроорганизмы, предотвращает окисление дубильных веществ и образование ортохинона, окрашивающего хмель и сусло в бурый цвет. Сульфитированный хмель прессуют в раздвижных формах — шахтах гидравлическими прессами и упаковывают в джуто-кенафовую ткань, которая предохраняет сырье от избыточного увлажнения во время транспортировки и хранения. На качество хмеля большое влияние оказывает плотность прессования. При неплотной упаковке содержание альфа - кислот в процессе хранения снижается на 10—22%, мягких смол — на 5—25%, содержание твердых смол увеличивается на 10—120%. При очень плотной упаковке изменяется цвет шишек: от светло-желто-зеленого до зеленовато-желтого. Хранят сырье хмеля при температуре 0—5°С.
При описанном способе консервирования хмеля (сульфитация, прессование) качество его сохраняется менее одного года. Чтобы продлить срок хранения хмеля, в последние годы разработаны и внедряются технологии плотного прессования сырья, экстрагирования полезных веществ и получения комбинированных экстрактов. По первой технологии из высушенных и размолотых шишек на специальных машинах получают гранулы или брикеты, которые упаковывают под вакуумом или в атмосфере азота. По второй технологии из шишек экстрагируют горькие и дубильные вещества. Высушенный экстракт хранят в атмосфере инертных газов или в вакууме. Для получения комбинированного экстракта размолотый хмель смешивают с жидким хмелевым экстрактом. Брикетированный и гранулированный хмель, а также сухой и комбинированный экстракты дольше хранятся и обладают лучшими технологическими качествами
[1] Л енин В. И. Поли. со0р. соч., изд. 5-е, т. 3, с. 288—289.
[2] Нормы расхода гербицидов на с. 44—47 указаны по препарату.
[3] Препараты, разрешенные для опытно-производственного применения, здесь и далее в тексте отмечены знаком*.