Материал: Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике Беларусь (Гомельской области)

Корневая система гороха стержневая. Стебель обычно полегающий. Листья сложные парноперистые, заканчиваются ветвящимися усиками. Прилистники крупные, охватывающие стебель. Существуют полубезлистные формы, у которых прилистники сохранились, а листочки редуцировались в усики. Есть полностью безлистные формы, у которых редуцированы не только листочки, но и прилистники.

Цветки располагаются в узлах стебля, типичного строения для сем. Бобовые. Соцветие - кисть. Плод - боб с 3 - 10 семенами.

Формула цветка:

У гороха посевного есть лущильные и сахарные сорта. У сахарных сортов отсутствует пергаментный слой в створках бобов. Эти сорта возделывают в овощеводстве. Лущильные сорта с жестким пергаментным слоем в створках бобов выращивают на зерно.

Лущильный горох характеризуется наличием в стенках бобов кожистого пергаментного слоя, лишающего возможности использовать зеленые бобы в пищу. Сахарный горох не имеет в створках бобов пергаментного слоя, недозрелые бобы отличаются нежностью, мясистостью, сладким вкусом и могут использоваться дл продовольствия и консервирования [1 c.117].

Сорта гороха по характеру стойкости стебля к полеганию делятся на сорта с тонким полегающим стеблем и сорта с утолщенным неполегающим стеблем, носящие название штамбовых. По крупности и окраске семян сорта гороха разделяют на: крупносеменные и мелкосеменные, или желто-розовато семенные и зелено-семенные.

В зависимости от сорта и условий возделывания вегетационный период составляет 70 - 140 дней. Способность многих сортов к быстрому развитию позволяет использовать эту культуру в занятом пару и в промежуточных посевах. Горох - самоопылитель, при выращивании его на семена пространственная изоляция не требуется.

При возделывании гороха нужно учитывать такие его особенности, как полегающий стебель, а также растянутые периоды цветения и созревания.

У многих сортов гороха плоды при созревании растрескиваются. Эти недостатки преодолевают как агротехническими приемами, так и селекционным путем.

Цветение и созревание идут последовательно снизу вверх по стеблю. В одно и то же время генеративные органы, расположенные на разных ярусах, находятся на разных этапах органогенеза.

Клубеньки на корнях начинают формироваться через 7 - 10 дней от появления всходов. Максимальный рост наблюдается от начала цветения до начала созревания [13 c.74].

Требования к температуре. Горох сравнительно холодостоек. Семена начинают прорастать при температуре 1 - 2 °С. Для нормального развития всходов достаточна температура 4 - 5 °С, большинство сортов переносит заморозки до -4 °С. Вегетативные органы хорошо формируются при невысокой температуре (12 - 16 °С). Жаркая погода выше 26 °С неблагоприятна для формирования урожая.

Требования к влаге. Горох требователен к влаге. Для начала прорастания необходимо 20 % воды от массы семян. Ранний посев во влажный слой почвы при выровненной поверхности поля создает условия для быстрого, равномерного набухания семян и появления дружных всходов. В периоды бутонизации, цветения и завязывания бобов гороху особенно требуется влага. Благоприятные условия влагообеспеченности в этот период важны для формирования высокого урожая.

Требования к почве. Горох предъявляет высокие требования к почвам, хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах среднего гранулометрического состава. Малопригодны легкие песчаные, кислые или солонцеватые почвы, так как симбиоз ослаблен и растения испытывают азотное голодание.

Сорта. В Госреестр Беларуси включено большое количество сортов гороха. К числу наиболее распространенных относятся: Свитанак, Комет, Адепт, Беларус, Зарянка, Гомельская, Белорусский неосыпающийся, Аист, Агра и другие. Современные сорта характеризуются высокой урожайностью, устойчивостью к растрескиванию бобов и осыпанию, относительной низкорослостью. Они более устойчивы к полеганию [12 c.47].

Химический состав. Горох богат белком (26-27%), содержащим большое количество незавменимых аминокислот (тирозин, цистин, метионин, лизин, триптофан и другие), которые по химическому составу и физиологическим свойствам наиболее близки к белкам животного происхождения, содержит активные противосклеретические вещества - холин и инозит, необходимые для нормализации жирового обмена в организме человека; а также крахмал, жир, витамины группы В, С, РР, провитамин А, минеральные соли (соли калия, фосфора, марганца и другие), клетчатку и микроэлементы. Наличие в горохе витамина С, а также фолиевой кислоты и железа способствует профилактике малокровия (анемии). Высокое содержание йода позволяет использовать его для профилактики зоба, атекросклероза и ожирения. Благодаря калию горох способствует выведению из организма излишней жидкости, а вместе с ней и шлаков. В тканях бобовых накапливается много азотных соединений, необходимых для построения белковых молекул [14 c.98].

.2 Фасоль

Фасоль обладает питательностью, высокими вкусовыми качествами и является ценным пищевым продуктом. В семенах фасоли содержится: 20-30% белка, 50-60% крахмала, 0,7-3,6% жира, 2,3-7,5% сырой клетчатки, 3,1-4,6% минеральных элементов. По количеству белка фасоль приближается к гороху, а по вкусу и разваримости превосходит большинство зерновых бобовых культур. В состав белка фасоли входят такие необходимые для организма человека аминокислоты, как тирозин, триптофан, лизин и другие. Хлеб с добавлением 5-10% муки из белосемянных сортов фасоли питательнее и вкуснее чисто пшеничного хлеба, он особенно полезен детям. Фасоль широко используется консервной промышленностью для изготовления различных консервов из семян и недозрелых бобов. Она также имеет значение как сырье для добывания лимонной кислоты (из листьев), как фитотерапевтическое средство, как зеленое удобрение и декоративное растение (многоцветковая фасоль). Зеленая масса и солома распространенных в Беларуси сортов фасоли обыкновенной плохо поедаются животными [11 c.170].

Общая площадь под культурными видами фасоли на земном шаре в 1965 году составляла около 22 млн. га, из которых на долю Азии приходилось не менее половины этой площади (из них 6 млн. га в Индии и 2,8 млн. га - в Китае); в Европе засевалось 2,9 млн. га, в Южной Америке - 2,3 млн. га, в Северной и Центральной Америке (главным образом, в Мексике и США) - 2,2 млн. га. В СНГ большинство посевов фасоли приходится на Северокавказские республики и края России, Украину и Молдову. В огородной культуре ранние сорта фасоли успешно распространяются в Московской области, Беларуси, Западной Сибири [16 c.170].

Фасоль нередко возделывается в смешанные посевах с кукурузой, картофелем, бахчевыми растениями.. Фасоль, как пропашная зернобобовая культура, - хороший предшественник кукурузы, яровых зерновых и других культур. В Беларуси наиболее распространены сорта фасоли Белорусская 288, Мотыльская белая, Красноградская 244, Триумф, Щедрая. Фасоль часто считают малоурожайной культурой. Однако данные сельскохозяйственных опытных станций и передовой практики говорят о возможности получения урожаев этой культуры выше 25-28 ц/га [12 c.25].

Происхождение культуры. В Южной и Юго-Восточной Азии фасоль была известна 5-6 тысяч лет назад. Возможно, культура обыкновенной фасоли возникла в Новом Свете за 3-4 тысячелетия до нашей эры на Южно-Мексиканском и Гватемальском плоскогорьях в условиях неполивного земледелия. По Н.И. Вавилову, 1-м центром происхождения фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.), является Южная Мексика и Центральная Америка, а 2-м очагом происхождения - Южная Америка (Перу). Вавилов выделяет также 3-й самостоятельный азиатский центр мелкосеменных форм фасоли. В природе фасоль обыкновенная не встречается. Американские виды фасоли, к которым относится и фасоль обыкновенная, стали известны в Европе только после открытия Америки, сначала как редкостные декоративные растения в ботанических садах, уже с первой половины XVII века они возделывались на огородах, а с XVIII века - и на полях. В Беларусь фасоль проникла из Европы в конце 17-начале 18 века. Ряд материалов позволяет предположить возможное гибридное происхождение фасоли - одной из родительских форм последней могла быть Phaseolus aboregineus Burhardt или Phaseulus macrolepis L.

Биологическая характеристика. Фасоль относят к тепло- и светолюбивым культурам короткого дня; имеются сорта обыкновенной и многоцветковой фасоли длинного дня. Для прорастания семян фасоли требуется температура не ниже 8-12°С. Темноокрашенные семена различных видов фасоли, как правило, начинают прорастать при температурах на 2-3° ниже. Всходы фасоли чувствительны к заморозкам. Заморозки 0,1-0,2°С нередко бывают губительными. Самой нетребовательной к теплу является обыкновенная фасоль. Стадию яровизации (очень короткую) фасоль проходит, в зависимости от сорта, при температуре 10-20°С. Для прохождения световой стадии требуются короткие дни и повышенная температура. Вегетационный период у различных сортов фасоли длится от 75-80 до 120 дней. Цветение кустовых сортов обыкновенной фасоли продолжается 15-20 дней. Вьющиеся же формы цветут 30-50 дней. При неблагоприятных условиях у фасоли наблюдается опадение бутонов и цветков. Фасоль более засухоустойчива, чем горох, чечевица и бобы. Обыкновенная фасоль - самоопыляющееся растение, но нередко бывает и перекрестное опыление при посредстве насекомых. Многоцветковая фасоль - перекрестноопылитель [8 c.420].

В культуре известно более 20 видов фасоли. Основные виды по происхождению и ботаническим признакам можно разделить на 2 группы: - американская (с крупными плоскими бобами с длинным клювом, крупными семенами) и клиновидными прилистниками; - азиатская (с мелкими цилиндрическими многосеменными бобами без клюва, с мелкими семенами, широкими шпоровидными прилистниками, опушенные волосками).

К американской группе фасолей: Phaseolus vulgaris L. - основной, наиболее распространенный в культуре вид - фасоль обыкновенная. Подобно гороху, по строению бобов различают лущильные и сахарные сорта фасоли. Последние нередко называют спаржевой фасолью. Кустовые, полувьющиеся и вьющиеся формы (с желтеющими мясистыми бобами в технической спелости, а также вигна). Цветки и листья крупные. Листочки крупные, часто заостренные, яйцевидные, пазушные цветоносы имеют по 2-6 цветков. Венчик различной окраски, но чаще белой. Бобы длинные, круглые или сплющенные, иногда четковидновздутые, с клювом. Семена средней величины, от белой до черной окраски, нередко мозаичные, крапчатые. Вес 1000 семян 200-480 грамм. По форме шаровидные, вальковатые, сплюснутые. Подобно гороху, по строению бобов различают лущильные и сахарные сорта фасоли.

Фасоль лима (лимская), или лунообразная, - Phaseolus lunatus L. Растения голые. Листочки асимметричные, в основании ромбические. Прилистники и прицветники мелкие. Цветоносы многоцветковые. Цветки мелкие. Бобы широкие, полулунные, плоские, 2-3-семянные, легко растрескиваются. Семена крупные, чаще плоские, почковидные, различной окраски (чаще белые и мозаичные). Вес 1000 семян 250-1000 г. Теплолюбива и более устойчива к болезням, чем обыкновенная фасоль. Фасоль многоцветковая - Phaseolus multiflorus Willd. - растение полувьющееся. При прорастании всходы не выносят семядолей на поверхность почвы. Листочки крупные, сердцевидные, слабоопушенные. Цветоносы многочисленные, пазушные. Цветки крупные, ярко-красные, розовые или белые, в кистях. Бобы короткие, широкие, плоско-цилиндрические, с носиком. Вес 1000 семян 700-1200 г. Семена крупные, сплюснуто-эллиптические, белые или пестрые. Неустойчива к засухе. Может использоваться как декоративное растение. Фасоль тепари, или остролистная, - Phaseolus acutifolius А.Gгау. Листья мельче, чем у фасоли обыкновенной. Листочки на черешках заостренные. Соцветия кистевидные, малоцветковые, на коротких цветоножках. Венчик гораздо длиннее чашечки. Цветки белые с утолщением на парусе. Бобы короткие, плоскоцилиндрические, с клювом. Семена мелкие (100-140 г) или средней величины, разной окраски (чаще белые) [8 c.427].

Химический состав. Фасоль обыкновенная относится к лекарственным растениям, содержащим различные группы биологически активных веществ. В створках плодов фасоли найдены флавоноиды - производные кверцетина и кемпферола: рутин, робинин, кемпферол-3-глюкуронозид, кверцетин-3-глюкуронозид, изокверцитрин (рисунок2.3).

Рисунок 2.3 - Кверцетин

Также оксикумарины; фенолокислоты; b-ситостерин и его глюкозид; тритерпеновые гликозиды - фазеолозиды; холин; аминокислоты. тритерпеновые гликозиды - фазеолозиды; холин; аминокислоты.

Применение. Для лечебных целей используют створки фасоли после их полного созревания, которые принимают в виде либо настоя, либо порошка.

Фасоль обладает многими полезными качествами и лечебными свойствами. Издавна эти свойства используют для лечения многих заболеваний. Это самый необходимый продукт питания в рационе больных сахарным диабетом: употребление фасоли в пищу снижает содержание сахара к крови. Этому способствует содержащийся в фасолевых бобах аргинин [13 c.50].

.3 Люпин

Наибольшей азотофиксирующей способностью из всех зернобобовых культур обладает люпин. Люпин относится к растениям, известным с глубокой древности. Первые сведения о нем относятся ко 2 веку до нашей эры. У древних греков и римлян люпин уже использовался на зеленое удобрение. Семена белого люпина египтяне использовали в пищу.

Люпин является хорошей средообразующей культурой, повышающей плодородие почвы и улучшающей ее физическое (повышает влагоемкость и содержание водопрочных агрегатов, уменьшает уплотненность и пахотного, и подпахотного горизонтов за счет биодренажа корневой системой, что формирует благоприятный водный и питательный режимы), химическое и фитосанитарное состояние. Использование зеленой массы люпина на удобрение широко применяется в земледелии, при этом почва обогащается органическим веществом, симбиотическим азотом, усвояемым фосфором и обменным калием. В Беларуси люпин - наиболее значимая для сидерации культура [9 c.110].

С высокой эффективностью используется люпин в занятых парах, поукосных и пожнивных посевах. Биомасса люпина повышает биологическую активность почвы, в результате чего возрастает разнообразие почвенной микробиоты, повышается антифитопатогенный потенциал почвы, уменьшается численность грибной антагонистической микрофлоры, снижается поражение зерновых культур корневыми гнилями, в том числе и снежной плесенью озимых культур. Возделывание люпина способствует самоочищению и детоксикации природных экосистем. Максимально используя в севооборотах люпин, можно в ближайшие годы приостановить деградацию почвенного плодородия, решить проблему кормового растительного белка, улучшить качество и снизить себестоимость животноводческой продукции, повысить рентабельность сельскохозяйственного производства.

Все возделываемые виды люпина высокобелковые (32 - 46 % белка). Белок люпина отличается высоким качеством и переваримостью и в силу низкого содержания ингибиторов трипсина может использоваться в корм любым видам животных без предварительной термообработки, которую обязательно необходимо применять при использовании в корм зерна сои. По содержанию перевариваемого белка в зерне и по его качеству люпин не имеет себе равных [10 c.75].

Большое распространение в кормлении животных имеет вегетативная масса желтого и узколистного люпинов. Зеленая масса люпина хорошо поедается всеми видами животных как в свежем виде, так и в виде силоса, зерносенажа, травяной муки, гранул или брикетов.

Во многих странах мира люпин уже давно используется в пищу человека. Люпиновая мука и белковая паста используются для приготовления кондитерских изделий, пудингов, заменителей молока, соусов. Пудинги и мармелад с 10 %-ным содержанием муки из люпина способствуют снижению содержания сахара в крови больных диабетом. Метионин как основная лимитирующая аминокислота в белке люпина может компенсироваться за счет подбора определенного соотношения люпина с пшеницей.

Экстракты из семян люпина представляют большую потенциальную перспективу в фармакологической промышленности по изготовлению препаратов, снижающих артериальное давление, регулирующих биоэлектрическую активность сердца, моторную и психическую активность без проявления наркотических последствий. Алкалоид спартеин оказывает благотворное действие в качестве антиаритмического средства.