Как една позабравена стара европейска култура се превръща в алтернатива на соята 

В съвременните икономически условия нараства нуждата от фуражни и хранителни протеини, което стимулира интереса към търсенето на нови източници на такива от растителен произход. В света само две култури са в състояние да задоволят нуждите на съвременното интензивно животновъдство – соята и лупината. Лупината е универсална култура с висок екологообразуващ, фуражно-производителен и ресурсоспестяващ потенциал. В същото време разходите за нейното отглеждане са няколко пъти по-ниски от разходите за отглеждане на соя. Статията разглежда в дълбочина въпроса възможно ли е лупината да се утвърди като алтернативна протеинова култура, способна да насърчи социално-икономическия растеж и ползите за околната среда в Европа.

Модерното, интензивно производство на храни и глобалната хранителна индустрия са силно зависими от соята. Основното количество соя идва от Америка и почти половината от него от само две страни – Бразилия и Аржентина. Растежът на соевата промишленост е стремителен – производството в Бразилия се е повишило четири пъти само за 20 години. Този бърз растеж носи своята огромна цена – унищожени са огромни площи от гори и естествени местообитания, които са заменени със стотици хиляди хектара соя. Превръщането на горите и пасищата в земеделски земи за монокултурно отглеждане на соя освобождава въглероден диоксид и други парникови газове, които са пряка причина за изменението на климата. Огромни масиви от горите в Южна Америка са унищожени от ръцете на разширяващата се соева индустрия. Хората, защитаващи гората, включително коренното население и местните активисти, са сплашвани, нападани и дори убивани.

Промените в климата и обезлесяването не са единствените проблеми, причинени от соевата индустрия. Полетата се пръскат с огромни количества пестициди. От началото на 90-те години на ХХ в. употребата на пестициди се е увеличила с повече от 170% както в Аржентина, така и в Бразилия. Тези химикали унищожават други растения и насекоми, замърсяват водата и причиняват здравословни проблеми на селскостопанските работници. За да предотвратим катастрофалното изменение на климата и да спрем продължаващото изчезване на живота на нашата планета, трябва да спрем соевата индустрия да поглъща повече гори. Една възможност за това е да се обърнем към позабравените нейни алтернативи и една такава култура, подходяща за отглеждане в Европа, включително и в България е лупината.

Европа и европейското животновъдство са силно зависими от вноса на соя от трети страни, което води до търговски споразумения и стандарти за качество, които не отговарят на очакванията на европейските граждани. Бялата, жълтата и теснолистната лупина са местни европейски бобови култури, които могат да се превърнат в истински алтернативи на соевите зърна, предвид тяхното повишено и висококачествено съдържание на протеини, потенциални ползи за здравето, пригодност за устойчиво производство и приемливост за потребителите. Независимо от това, отглеждането на лупина в Европа остава до голяма степен недостатъчно, за да гарантира стабилно снабдяване на хранително-вкусовата промишленост, която от своя страна трябва да въведе иновации, за да произвежда атрактивни храни, богати на протеини на нейна основа. Новите процеси трябва да бъдат оптимизирани, за да се получат висококачествени, безопасни протеинови съставки от лупина, а продаваемите храни трябва да бъдат разработени и предлагани на потребителите. 

Какво представлява лупината?

Лупина (лат. Lupinus) са род растения от семейство Бобови, който е представен от едногодишни и многогодишни тревисти растения, полухрасти и храсти. В превод от латински “Lupus” означава “вълк”, а самото растение понякога се нарича и “вълчи боб”. Различните представители на вида са често срещани в природата в два основни региона: 11 едногодишни и един многогодишен вид лупина растат в средиземноморско-африканския регион, а около 200 вида лупина растат в западното полукълбо, на територията от Патагония до Аляска и от Атлантическия до Тихия океан. Растението лупина е сухоустойчиво, така че някои представители на семейството му растат в пустините на Аризона, Калифорния, Тексас, Перу и Чили и дори в Сахара. През 1911 г. английският селекционер Джордж Ръсел създава множество декоративни видове лупини, които се наричат „хибриди на Ръсел“ и днес те са една от най-популярните украси на градини и паркове.

_{Фигура 1: Бяла лупина (Lupinus albus). Източник Plantnet} 

Кореновата система на лупините е продълговата, понякога достигаща на дълбочина до 2 метра. Корените са покрити с малки подутини, които абсорбират азот от въздуха и обогатяват с него почвата под растението. Стъблата са вдървенели или тревисти, клоните са пълзящи, стърчащи или изправени. Листата на лупината са последователни, с дълги дръжки, длановидно сложни, свързани със стъблото чрез листна възглавница с дълъг прилистник. Съцветието е връхно гроздовидно съцветие, върху което са разположени голям брой редуващи се цветове. Съцветията са оцветени в жълто, бяло, червено, розово, както и всички нюанси на лилавото. Семената на лупината при различните видове се различават по форма, размер и цвят. Средиземноморските видове са по-големи от американските. Изсъхвайки, шушулките, които ги покриват, се напукват и разпръскват семена около тях.

Какъв е произходът и разпространението ѝ?

Две са условията от съществено значение за формирането на центрове на произход (разнообразие) на културните растения (Вавилов, 1987B): наличието на видове, подходящи за въвеждане в култура сред местното биоразнообразие, и наличието на локална земеделска цивилизация. За лупината и двете условия се срещат в средиземноморския регион и на американския континент (територията на съвременното Перу). Тези два центъра на развитие на дивата лупина са били едновременно първите места на тяхното опитомяване. Историята на опитомяването на лупина обхваща повече от 4000 години. Въпреки че процесите на развитие на лупина в средиземноморските и американските центрове протичат отделно, те демонстрират голяма степен на сходство. 

Най-ранните археологически сведения за отглеждане на лупината се отнасят към XII династия на египетските фараони (над 2000 години пр.н.е.). В техните гробници са открити семена от Lupinus digitatus Forsk., вече опитомен по това време. Останки от шушулка и 7 семена от този вид също са открити в гробниците на тази династия, датирани от XXII век пр.н.е. Те са най-древното доказателство за отглеждане на лупина в Средиземноморието.

Андската перлена лупина (L. mutabilis Sweet.) е опитомена на американския континент от древните жители на територията на днешно Перу. Отпечатъците от листата и семената от нея открити върху скала, са съхранявани в националния музей на Лима, и свидетелстват за древния произход на този вид. Тази скала датира от културата преди инките, съществувала през 6 – 7 век пр. н. е. Формите на лупина, култивирани през този период, са малко по-различни от съвременните. Семената им са били по-големи от тези на дивите форми. Това може да послужи като доказателство, че лупината е била въведена в култура на двете полукълба значително по-рано, отколкото се предполага. Съвременните форми на лупината частично са променили предишния си екстериор и биологични свойства. Селекционната практика ускорява развитието на полезни за човека качества и води до загуба на редица признаци, характерни за дивите форми.

Историята на опитомяването на лупината може да се раздели на следните конвенционални етапи:

_{Фигура 2: Насаждение с бяла лупина (Lupinus albus). Източник} 

Началото на историята на отглеждането на лупина в Стария свят често се свързва с времето на древната египетска цивилизация. Въпреки това е по-вероятно първоначално бялата лупина да е била използвана като култура в Древна Гърция, където е било концентрирано нейното най-голямо биоразнообразие и диворастящите форми са запазени до наши дни (ssp. graecus). Тук, на Балканския полуостров, представители на друг подвид бяла лупина (ssp. termis и ssp. albus) са подивели и сега виреят в естествена среда. Освен това гръцкият генезис на култивираната лупина се доказва от гръцкото име на лупина „termis“, което може да се преведе като „пламенен“. 

Досега в много страни по света семена от лупина – сварени или накиснати във вода, се продават на пазари и в барове като деликатеси (като слънчогледови семки). Използването на бяла лупина вероятно е било същото в Древна Гърция. От богатото разнообразие на лупина на Балканския полуостров древните гърци очевидно са избрали диворастящата форма на бяла лупина, с бели големи семена и светли цветове. Други култивирани растения също са селектирани и опитомени, основно според същите признаци. С оглед на това е възможно

Балканският полуостров да се разглежда като основен център на произход на бялата лупина.

Паралелната история на Lupinus mutabilis в планините на Андите в Южна Америка е документирана в по-малка степен. Съществуват археологически доказателства за култивирането на вида през 6-ти или 7-ми век пр. н. е., докато в Наска (100 – 800 г. сл. н. е.) и следващите цивилизации L. mutabilis е редовна част от сеитбообращението. Предполага се, че коренните жители са премахвали горчивия вкус от алкалоидите в семената чрез накисване във вода, нещо типично за практиките, използвани и в района на Средиземноморието.

Какво е стопанското значение на лупината?

Дълго време лупината се култивира основно като култура за “зелено торене”. Поради високата си способност за фиксиране на азот и голямото натрупване на органични вещества в почвата, лупината е една от най-добрите култури за такъв тип практики. Растенията са способни да натрупат 180 – 200 кг/ха азот, което отговаря на 36 – 40 т/ха оборски тор.

Съдържанието на протеин в семената на лупината може да достигне 50%,

но използването ѝ за храна дълго време остава проблематично поради факта, че има 1 – 2% горчиви и токсични алкалоиди, съдържащи се в семената и надземната маса, например лупинин, лупанин, спартеин.

Какъв е химическият състав на семената от лупина?

• протеини: 35 – 50% (първо място сред бобовите растения, понякога до 61%);
• мазнини: 5,4 – 8,8%; 
• въглехидрати: 29 – 40%; 
• минерали: 3,8 – 5,1%.

Днес са селектирани и се отглеждат безалкалоидни или така наречените сладки сортове лупина, съдържанието на алкалоиди, в които е не повече от 0,0025%. Тези сортове се оказват подходящи за фуражни и дори хранителни цели. Отглеждат се и нискоалкалоидни сортове със съдържание на алкалоиди не повече от 0,2%. Тези сортове се оказват по-устойчиви на болести и неприятели от сладките сортове и могат да се използват и за фураж.

В момента зелената маса на лупина се използва широко за фуражни цели. Освен това семената на лупината се използват в производството на бои и лакове, производство на сапун, производство на лепила, пластмаси, изкуствена вълна. Отпадъците след екстракция на протеин (пулпа) се използват за фураж.

Райони на отглеждане

В момента лупината се отглежда основно в Западна Европа, най-големите култивирани площи са в Германия и Полша. В началото на XXI век площите, на които се отглежда културата, надхвърлят 1,5 милиона хектара, или 1% от площта заета с бобови култури. Брутната реколта от зърно е 1,5 млн. тона при добив 1 т/ха. 

Лупината е високодобивна култура. 

Сортовете жълта фуражна лупина са способни да произвеждат над 40 т/ха зелена маса. Новите безалкалоидни сортове зърнена лупина в умерения пояс надвишават добива на граховите сортове с 800 кг/хектар и 2 пъти в съдържанието на протеини. 

Днес в земеделската практика по света се отглеждат следните видове лупина: 

• теснолистна лупина (Lupinus angustifolius), 
• бяла лупина (Lupinus albus), 
• жълта лупина ( Lupinus luteus) 
• многогодишната лупина (Lupinus polyphyllus).

Какви са биологични ѝ особености?

Лупината е растение на дългия ден. Взискателна е към влагата, поради което се отглежда предимно в райони с достатъчно влажност. Невзискателна е към почвите. За отглеждането ѝ обаче не са подходящи почви с плитък горен слой, със силно уплътнена подпочва, преовлажнени и засолени, силно варувани. Издържа на кисели почви, но умерено киселите с pH 5 – 6 са оптимални. Топлинните нужди на едногодишните лупини зависят от продължителността на вегетационния период. Покълването на семената започва при температура 4 – 5 °C. Периодът на вегетация е 120 – 180 дни. Непретенциозна е към предшестващите култури.

Лупината би могла да бъде перспективен заместител на соята

Протеините, синтезирани от лупината, превъзхождат по качество и хранителна стойност почти всички други култури. Включително и протеините на соята, като са в пъти по-добри от тези в граха, боба или люцерната. Ако скъпият и вносен соев протеин, чието производство е пагубно за биоразнообразието в районите на масовото му производство и е фактор за ускоряване на климатичните промени, бъде заменен с протеин от лупина – от това типично за Европа и Балканите растение, тогава и разходите за фураж във фермите ще намалеят. Включването на повече култури в сеитбообръщението на земеделските стопанства в България е също така условие за неговата по-голяма устойчивост и съвместимост със зелената архитектура.

В публикацията са използвани материали от:

1. Nickolay Ivanovich Vavilov, Origin and Geography of Cultivated Plants, Cambridge University Press, 1992
2. Genetics and Breeding of Lupinus mutabilis: An Emerging Protein Crop, Agata Gulisano , Sofia Alves , João Neves Martins and Luisa M. Trindade, Frontiers in Plant ScienceReceived: 17 July 2019
3. Lucas, M.M., Stoddard, F., Annicchiarico,P.,Frias, J., Martinez-Villaluenga, C., Sussmann, D., (2015). The future of lupin as a protein crop in Europe. Front Plant Sci. 6. doi: 10.3389/fpls.2015.00705

Източник: Готови ли сме да заменим соята с лупина?, Климатека

Авторът Роман Рачков е част от авторския екип на Климатека, той е агроном, специалист по тропично и субтропично земеделие, дългогодишен експерт по интегрирана и биологична растителна защита. Председател е на Българската асоциация по биологична растителна защита, има интереси в областта на инвазивните видове насекоми в Европа.