Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике Беларусь (Гомельской области)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Общая характеристика и морфологические особенности видов
семейства Бобовые
Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике
Беларусь (Гомельской области)
.1 Горох
.2 Фасоль
.3 Люпин
.4 Вика
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Бобовые - одно из крупнейших семейств цветковых растений, насчитывающее
более 20 тысяч видов. Распространены они почти по всей, доступной цветковым
растениям суше земного шара, и представлены самыми разнообразными жизненными
формами - от огромных деревьев и лиан до крошечных пустынных растений.
Значение семейства Бобовых в народном хозяйстве очень корректно, и в то
же время деликатно подчеркнул В. Р. Вильямс: «Нет более верного пути к
обнищанию народа, как одностороннее увлечение злаковыми культурами». Данная
оценка значения сельскохозяйственных культур великим ученым базируется на их
биологии.
Роль бобовых в жизни человеческой цивилизации трудно переоценить. По
значимости для мировой экономики и соответственно экономики Республики Беларусь
они уступают только зерновым культурам. Представители этого семейства не только
пищевые растения, составляющие неотъемлемую часть рациона многих народов с
дальнейших времен, но и кормовые, декоративные, технические, лекарственны,
медоносные культуры, источник ценной древесины.
Вышесказанное обуславливает актуальность данной курсовой работы.
Целью курсовой работы является анализ видового разнообразия семейства
Бобовых в составе естественных и искусственных фитоценозов в условиях
Гомельской области.
Курсовая работа состоит из двух частей:
- Общая характеристика семейства бобовых. Рассмотрены основные
определения, строение и структура растений, относящихся к семейству Бобовых,
история возникновения Бобовых, территории произрастания, а также рассмотрены видовые
разнообразия.
- Анализ видового разнообразия бобовых в составе естественных и
искусственных фитоценозов в условиях Республики Беларусь и Гомельской области в
частности. Здесь отображены общие требования к условиям произрастания Бобовых в
Республике, обозначены главные представители семейства Бобовых в Гомельской
области (горох, фасоль, люпин, вика), рассмотрена архитектоника растений,
особенности погодных условий для произрастания семейства Бобовых.
бобовые фитоценоз
беларусь
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА
БОБОВЫЕ (FABACEAE)
Бобовые
(лат.
<#"811089.files/image001.gif">
- Флаг (парус)
- Крылья (весла)
- Лодочка
Он способствует привлечению насекомых опылителей. За ним следует пара
одинаковых и более узких лепестков, симметрично расположенных, это крылышки (alae), или вёсла. Они используются
насекомыми в качестве посадочной площадки. Наконец, еще два равных лепестка
срослись вдоль своего нижнего края, образовав весьма явственную лодочку (carina); в этой-то лодочке и лежат пестик и
тычинки, из которых у большинства видов одна вполне свободна, а 9 срослись
своими нитями (до различной высоты у разных видов и родов) в одну общую
пластинку, облегающую пестик. Лодочка подобно защитному футляру, предохраняет
тычинки и пестик и препятствует посещению цветков мелкими насекомыми, которые
поедают пыльцу или нектар, но не являются эффективными опылителями [5 c.22].
Околоцветник всегда двойной. Чашечка иногда состоит из 4 срастающихся
чашелистиков, правильная или неправильная. Лепестков 5 (всё подсемейство
мотыльковых, часть цезальпиниевых и мимозовых) или 4 (остальные цезальпиниевые
и мимозовые). Венчик мотыльковых устроен характерно.
Иногда на ранних стадиях развития расщепляются первичные бугорки, дающие
начало тычинкам, и количество тычинок увеличивается во много раз. Расщепление
особенно характерно для мимозовых, в цветках, которых иногда насчитывается, до
нескольких сотен тычинок. Тычинки мотыльковых, как правило, срастаются, но
различным образом и это определяет ряд биологических особенностей цветка. Чаще
всего срастающиеся тычинки образуют незамкнутую сверху трубку, и насекомые
легко вводят свой хоботок, доставая нектар, который скапливается в ней. В замкнутую
трубку хоботок ввести обычно не удается, и нектар либо скапливается вне трубки,
либо вообще не образуется и, главным привлекающим агентом будет обильная пыльца
[11 c.98].
Гинецей бобовых большей частью состоит из одного плодолистика, однако
известно несколько архаичных родов, в цветках которых находят от 2 до 16
свободных плодолистиков, обычно сидящих на особой подставке - гинофоре. Таковы,
в частности, виды родов архидендрон (Archidendron) и афонсея (Affonsea) из
мимозовых, некоторые кассии (Cassia) из цезальпиниевых и даже некоторые
мотыльковые. Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15-20, но
представители некоторых родов имеют всего один семязачаток. Мимозовые и
цезальпиниевые довольно четко отличаются от мотыльковых. У первых семязачатки в
большинстве анатропные, тогда как у мотыльковых кампилотропные или гемитропные,
битегмальные или редко унитегмальные. Форма и размеры чашечки бобовых довольно
значительно варьируют. У сараки индийской (Saraca indica), помимо чисто
защитной роли, которую чашечка выполняет, когда цветок находится в бутоне, ее
ярко окрашенные лопасти (почти у всех бобовых чашечка в той или иной мере
сростнолистная) привлекают насекомых - опылителей, заменяя отсутствующие
лепестки. Например, у видов рода аморфа (Amorpha) сохраняется только один. На
первый взгляд лепестки видов из подсемейства цезальпиниевых и мотыльковых
обычно кажутся свободными при основании, но на самом деле они чаще всего
прикреплены к цветочной трубке, которая возникла из сросшихся тканей
чашелистиков, лепестков и тычинок. Несомненно, у предков современных бобовых
был довольно крупный открытый актиноморфный венчик, допускавший посещение
цветков самыми разнообразными насекомыми и птицами. Такой венчик сохранился у
части видов архаичного мадагаскаро - африканского мотылькового кадия (Cadia).
Венчик мимозовых тоже актиноморфный, но обычно маленький, со сросшимися в
трубку лепестками. Такая трубка дополнительно фиксирует положение жестких
выставляющихся тычинок. Цезальпипиеные и мотыльковые, в подавляющем большинстве
замечательны более или менее зигоморфным венчиком. Особенно характерен резко
зигоморфный венчик для второго из названных подсемейств. По сходству с
мотыльком он еще в XVI веке получил в ботанической литературе название
мотылькового, и это название часто употребляется для обозначения подсемейства
бобовых. Мотыльковый венчик состоит из более крупного верхнего лепестка -
флага, который охватывает в почке все остальные лепестки и несколько
противостоит им в распустившемся цветке; два боковых лепестка образуют крылья,
а самые внутренние, срастаясь в верхней половине или слипаясь, образуют
лодочку, заключающую тычинки и завязь. Не менее 95% видов мотыльковых имеют
вышеописанный тип венчика. Отклонений от основного варианта известно немного, в
частности несколько примитивных тропических мотыльковых и виды
североамериканского рода аморфа. Замечательная стабильность мотылькового
венчики, который - является своего рода «биологическим замком», охраняющим
запасы пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей, шпана с приспособлением
к опылению пчелами и шмелями. Флаг служит в основном для привлечения насекомых.
На нем, особенно при основании, нередко замечаются дополнительные метки в виде
ярких прожилок. Привлеченное ярким флагом или ярким цветком в целом, насекомое
садится на край лодочки или чаще на одно из крыльев и стремится ввести хоботок
к основанию тычиночных нитей к запасам нектара. При этом лепестки лодочки или
крылья под тяжестью насекомого и его активных движений отгибаются, совершая
одновременно колебательные движения в такт движениям тела насекомого. Все
лепестки начинают реагировать как единая система, поскольку они связаны
посредством ушек и горбиков, имеющихся у каждого из четырех лепестков. Под
влиянием движений насекомых флаг отгибается назад, крылья отходят вниз и в
стороны, а тычинки и гинецей вследствие известной упругости сохраняют
горизонтальное положение и входят в соприкосновение с брюшком насекомого. Когда
насекомое улетает, отогнутые лепестки, опять же в силу главным образом
пружинящего действия ушек, возвращаются в прежнее положение и тычинки и гинецей
укрываются в лодочке [4 c.210].
Мimisoideae Caesalpinioideae Faboideae
Плод бобовых - монокарпий: одно-, дву- или многосемянный боб,
вскрывающийся, невскрывающийся или членистый. Может быть опушенным или нет.
Семена относительно крупные, с эндоспермом или без него, зародыш с хорошо
развитыми семядолями, прямой (у цезальпиниевых и мимозовых) или согнутый (у
мотыльковых).
Плоды распространяются под действием собственной тяжести, ветром, водой.
Семена вскрывающихся бобов разбрасываются силой раскручивающихся створок.
В семенах бобовые содержат в качестве запасного вещества белок, а также
крахмал и жирное масло, что определяет их большую пищевую и кормовую ценность.
У значительного числа видов найдены алкалоиды, тритерпеновые гликозиды,
антраценпроизводные и т. д. В качестве пищевых продуктов широко используются
семена сои (Glycine max), фасоли (Phaseolus vulgaris), гороха (Pisum sativum), чечевицы (Lens culinaris), арахиса, или земляного ореха (arachis hypogaea), и др.
Лучшими кормовыми травами считаются люцерна посевная (Medicato sativa), люцерна серповидная, или желтая (M/ falcata), и разные виды клеверов. Одновременно бобовые
заметно улучшают плодородие почвы. Ежегодно виды бобовых, живущих в симбиозе с
бактериями, возвращают в почву не менее 100-140 кг/га азота [1 c.107].
Примеры
плодов бобовых:
- типичный плод вики
- разламывающийся боб копеечника
- спирально закрученный боб люцерны
- односемянной боб эспарцета
- крылатый одно-двусемянной боб красного сандалового дерева.
Многие бобовые - ценные лекарственные растения, например солодки голая и
уральская (С1усуrrhiza glabra и С. uralensis), корни и корневища которых содержат
тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узколистная (Cassia acutifolia и С. angustifolia ) дают так называемый
«александрийский лист» - классическое слабительное средство. Многие акации и
астрагалы выделяют камеди (полисахариды), используемые в технике и медицине.
Софора японская (Styphnolobium japonicum) - промышленный источник получения
флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Многие бобовые высоко
декоративны и культивируются как в тропиках, так и в странах умеренного
климата.
Бобовые распространены очень широко - от Арктики до антарктических
островов. По широте распространения представители подсемейства мотыльковых в
целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно
теплого и бореальнго климатов мотыльковые составляют значительную часть местной
флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика. Известно,
например, что во флоре острова Калимантан мотыльковые занимают по числу
представленных там родов 6-е место, в Новой Каледонии - 3 - е, на Марианских
островах - 3 - е, во флоре Бразилии мотыльковые уступают лишь четырем
семействам, в Италии они на 5 - м месте, а в Исландии и Гренландии, т. е. в
холодном климате, только на 10.
Представители двух других подсемейств - мимозовые и цезальпиниевые -
заметно уступают по широте распространения мотыльковым. Это преимущественно
тропические и отчасти субтропические растения. Во многих тропических странах
мимозовые и цезальпиниевые являются заметными компонентами местной флоры.
Способность адаптироваться к самым разнообразным природным условиям
поразительна у мотыльковых. Они легко проникают во многие растительные
сообщества и часто являются их эдификаторами. Считается, что в травостоях
лесной и лесостепной зон мотыльковые составляют 10-20% всей массы. В
заповеднике под Курском (Стрелецкая степь) на площади в 100 м2 среди 117 видов
насчитывали 12 видов бобовых. В прериях Северной Америки, являющихся аналогами
европейских степей, особую роль играют разные виды мотыльковых родов псоралея
(Psoralea), астрагал, солодка и баптизия (Baptisia). Здесь же, очень часты
кустарниковые мимозовые из рода прозопис. Значительно участие мотыльковых в
создании различных кустарниковых сообществ Средиземноморья, Западной и Средней
Азии. Незабываемое впечатление производят сообщества нагорных ксерофитов, в
которых большое участие принимают ксерофильные представители бобовых. Особенно
впечатляющи плотные колючие, прижатые к земле подушки трагакантовых астрагалов
и эспарцетов. Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на
тяжелых и неплодородно глинистых почвах или на подвижных песках. Длинные
шнуровидные корни песчаных акаций (Ammodendron) хорошо удерживают растения на
сыпучих песках Каракумов и Кызылкума, одновременно закрепляя их. Характерный
саванный пейзаж создают ксерофильные с плоскими зонтиковидными кронами,
мелколистные и колючие виды африканских акаций, паркий (Parkia) и брахистегий
(Brachystegia). У австралийских ксерофильных акаций листья часто превращены в
филлодии. Во влажных тропиках и субтропиках бобовые часто входят в состав леса
как основные породы. В среднегорных лесах Гавайских островов главным
лесообразующим деревом является мотыльковое эдвардсия златолистная (Edvardsia
chrysophylla). Два других вида итого рода - эдвардсия четырехкрылая (Е.
tetraplera) и эдвардсия мелколистная (Е. microphylla) - занимают сходное место
в лесах некоторых типов в Новой Зеландии. Крупный, длиной до 5 см, красивый
цветок эдвардсии четырехкрылой избрал национальным цветком этой страны.
Интересно, что Гватемала получила свое название от местного имени характерного
растения здешних лесов - мироксилона бальзама - поеного разновидности Перейры
(Myroxylon balsamum var. pereirae). Редкий, во влажных тропиках, случай
однопородных лесов представляет мора высокая из мимозовых, образующая на
острове Тринидад чистые леса с ровным древесным пологом. Сухие тропические леса
и редколесья, так называемые «леса Чако» в провинциях Гран - Чако (Парагвай и
Аргентина) и Юнгас (в предгорьях Лид к Боливии), едва ли не наполовину состоят
из разных бобовых (чаще виды прозописа) [4 c.147].
Говоря об огромной распространенности бобовых, следует, указать и те
сообщества и местообитания, куда представители этого семейства никогда не
входят. Так, бобовые почти отсутствуют в пресноводных сообществах, нет их среди
настоящих мангров. Известно лишь, одно водное мимозовое - нептуния Огородная
(Neptunia oleracea), широко распространенная в тропических водоемах. Нет
бобовых и среди эпифитов, поскольку у них тяжелые и замедленно прорастающие
семена. Неизвестны случаи паразитирования бобовых на других растениях [7 c.80].
2. АНАЛИЗ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ СЕМЕЙСТВА БОБОВЫХ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
(Гомельской области)
.1 Горох
Анализ данных мировой литературы показал, что основным источником
растительного белка во всех развитых в аграрном отношении странах со сходными с
Республикой Беларусь климатическими условиями является горох, посевные площади
которого в последние годы значительно возросли.
Горох является основной зерновой бобовой культурой, занимающей 80%
площадей всех зернобобовых культур, используют на пищевые и кормовые цели.
Горох имеет большое пищевое значение и возделывается, главным образом,
как продовольственная культура. Зрелые и недозрелые семена (зеленый горошек), а
также зеленые бобы гороха используются в консервной промышленности. Семена
гороха отличаются развариваемостью и высокими вкусовыми качествами. Горох имеет
большое пищевое значение и возделывается, главным образом, как
продовольственная культура. Наряду с продовольственным значением, горох
используют на кормовые цели, и он приобретает большую популярность как
концентрат для животных. Горох - один из главных источников растительного белка
для производства комбикормов.
В биоклиматических ресурсах Беларуси горох обладает высоким генетическим
потенциалом продуктивности, превосходя по этому показателю другие зернобобовые
культуры [6 c.60].
Горох - главная зернобобовая культура Республики Беларусь. В Беларуси
горох возделывают на площади около 25 тысяч гектаров, средняя урожайность -
порядка 19,5 ц/га. Он возделывается в основном для кормовых целей, значительные
площади заняты им для получения зеленой массы на подкорм скота. Имеется
тенденция к расширению посевов гороха и выращиванию его на зерно (в Брестской,
Гродненской, Гомельской и Минской областях). В 2012 году основные посевы гороха
были заняты тремя его сортами: Вегетативным желтым - 35,5% площадей,
Устяновским- 21,0% и Гомельским бледно-розовым - 12,7%. В 2011-2012 годах
средняя урожайность сортов гороха на Несвижской сельскохозяйственной опытной
станции составляла 45,0 ц/га и на Мозырской - 42,0 ц/га.
Горох - одна из наиболее древних культур. Археологические раскопки
показали, что его использовали 20 тысяч лет назад наряду с пшеницей, ячменем и просом.
В Европейской части СНГ, в частности, в районе Минска, горох возделывали уже в
VI-VIII веках.
В культуре Республики Беларусь известны два вида гороха: горох посевной -
Pisum sativum L. и горох полевой, или пелюшка, - Pisum arvense L [10 c.130].
Полевой горох менее требователен к почвам. В Беларуси этот горох заменяет
яровую вику, плохо растущую на песчаных почвах.
Также существует такой вид, как Горошек гороховидный. Занесен в Красную
книгу Республики Беларусь. В нашей стране данный вид находится на северной
границе ареала. По гербарным материалам он известен в окрестностях деревни
Барбарово, Мозырского района Гомельской области. В последние годы (сборы 2009
года) выявлено новое местонахождение в окрестностях деревни Обидовичи,
Быховского района Могилевской области [15 c.140].
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.
В условиях Беларуси широкое распространение в 70 - 80-е годы
XX века имел желтый люпин.
Последовавшее за тем массовое распространение фузариоза вызвало резкое
сокращение посевных площадей. Позже были созданы устойчивые сорта желтого
люпина, и посевные площади начали опять увеличиваться. В 90-е годы создана
принципиально новая культура - узколистный кормовой люпин, урожайность которого
достигла уровня зерновых культур [1 c.76].
Существует значительное количество местных названий
культурного люпина: в России - люпин, лупин; на Украине - верни-солнце, кохва,
дикий кофе, кава, солнечник, паникадило, волчий боб; в Беларуси - лубин.
Морфологические и биологические особенности люпина. Род люпин
(Lupinus L.) является весьма обширным, в пределах которого различными
исследователями описаны травянистые, полукустарниковые и кустарниковые,
однолетние, зимующие и многолетние виды. В природе насчитывается не менее 200
видов этого рода.
В результате изучения географического распространения ученые
сделали вывод о существовании для рода люпина трех геоцентров, из которых
наиболее богатым является Южноамериканский. Из всего многообразия люпинов в
культуру введены в основном люпин желтый, узколистный и белый Средиземноморского
центра происхождения. Из американских видов возделывается только многолетний
(многолистный) и некоторые формы изменчивого люпина.
Корневая система - стержневая. Стебель прямой, ребристый, опушенный. Листья сложные,
очередные, с черешками различной длины, снабжены прилистниками, многопальчатые,
реже цельные. Листочков 5 - 15, расположены, веерообразно на конце черешка.
Характерной особенностью листьев люпина является их ярко выраженный
гелиотропизм. Начиная от восхода солнца и до захода, листья следуют листовыми
пластинами за ходом солнца, и в длинные летние дни все растение делает оборот
по ходу солнца, причем верхняя часть листовой пластинки находится все время в
перпендикулярном положении к солнечным лучам. После захода солнца листочки
свертываются по складкам пластинки и опускаются. Поэтому коэффициент
использования солнечной энергии люпином в два и более раз выше, чем у других
бобовых и зерновых культур.
Соцветие - верхушечная кисть. Прежде всего зацветает соцветие
главной оси, а затем боковые, в порядке расположения их - снизу вверх. Когда
зацветает последний цветок вверху кисти, внизу уже идет завязывание бобов.
Плод у люпина - боб с перетяжкой на створках. Боб кожистый,
опушенный, удлиненный, более или менее сплюснутый. Створки боба при созревании
раскрываются и скручиваются. Исключение представляет белый люпин, у которого
бобы при созревании не растрескиваются. Семена люпина имеют большое
разнообразие по величине (крупные, мелкие), форме (округлые, сплюснутые) и
окраске (одноцветные или мраморные); все семена имеют плотную кожуру.
Требования к температуре. Требования к температуре зависят от
длины периода вегетации. Наиболее требовательный к теплу белый люпин, наименее
- узколистный. Семена прорастают при 4 - 5 оС, всходы узколистного люпина
способны переносить заморозки до -5 оС, желтого - гибнут при -2 - -3 оС, белый люпин не переносит
отрицательных температур.
Требования к влаге. Предъявляет высокие требования к влаге,
поэтому возделывается в увлажненных районах.
Отношение к свету. Виды люпина относится к растениям длинного
дня.
Требования к почвам. Наиболее высокая урожайность желтого
люпина достигается на дерново-подзолистых почвах, супесчаных и
легкосуглинистых, подстилаемых моренным суглинком. Достаточно хорошо растет и
на более легких по гранулометрическому составу почвах. Плохо растет на тяжелых
глинистых, глееватых, малопроницаемых почвах с близким стоянием грунтовых вод,
а также на свежепроизвесткованных почвах. На зеленную массу пригодны и более
влагообеспеченные почвы, а также окультуренные торфяно-болотные. Люпин
узколистный является более требовательной к почвам культурой по сравнению с
желтым. Он лучше растет на более связных, близких к нейтральным почвах. В этом
отношении он ближе стоит к гороху [1 c.49].
Сорта желтого люпина: Жемчуг, Кастрычник, Пава, Юлита,
Ранний, Адраджэнне, Регале. В 1997 году в Республике Беларусь
(особенно в
западных областях) отмечалось эпифитотийное развитие опасного заболевания
желтого и белого люпина - антракноза, что поставило под угрозу возделывание
этих культур. Было приостановлено выращивание желтого люпина в Гродненской и
Брестской областях. Абсолютно устойчивые к данному патогену сорта пока
отсутствуют, нет и достаточно эффективных фунгицидов.
Сорта узколистного люпина. Миртан, Першацвет, Митан, Ашчадны,
Метель, Глатко, Пралеска, Данко, Гулливер.
Сорт люпина белого: Сож. [6 c.380].
2.5 Вика
Однолетнее травянистое растение семейства Бобовых, идущее на корм скоту.
Вика посевная или горошек посевной - одна из основных бобовых культур,
часто встречающаяся как обычный сорняк в посевах, растущая вдоль дорог, на
различных замусоренных местах, а также в садах и виноградниках. На территории
нашей страны распространена практически на всей европейской части России и
Западной Сибири, на Камчатке.
Известна человеку с древних времен, возделывалась в Греции и Риме задолго
до нашей эры.
Вика мохнатая - бобовая кормовая культура. Сухая масса содержит 22 % и
более протеина. Весной вика быстро наращивает зеленую массу и готова к
использованию уже в середине мая. В зеленой массе содержится протеина 4,2 %,
жира 0,55, клетчатки 5 %, в сене - соответственно 21,2 %, 2,5 и 25,1 %.
Вика мохнатая - высокоурожайная культура. В опытах БелНИИ земледелия
урожаи викоржаной смеси достигали 296 ц/га зеленой массы, в том числе 151 ц/га
чистой вики.
Возделывают вику мохнатую на зеленый корм, заготовку сена, силоса,
травяной муки [11 c.201].
Биологические и морфологические особенности. Вика мохнатая - однолетнее
растение семейства бобовых. Стебель тонкий, сильно ветвящийся, четырехгранный,
с восковым налетом и густыми волосками, полегающий. Эта особенность вики
мохнатой вызывает необходимость возделывания ее в смеси с другими, устойчивыми
к полеганию ранениями. Листья сложные, парноперистые, с длинными разветвленными
усиками, которыми вика прикрепляется к другим растениям. Облиственность
растений хорошая. Цветы собраны в соцветия - кисти. В одной кисти насчитываются
12-20 и более цветков сине-фиолетового, красно-фиолетового, малинового, реже -
белого цвета. Опыляются цветы перекрестно пчелами, шмелями и др. Цветки
одиночные, иногда по 2-3, почти сидячие, пазушные.
Плоды вики мелкие, в виде 2-6-семянных бобов продолговато-ромбической
формы, они склонны к растрескиванию. Семена также мелкие, шаровидной формы,
черного или темно-коричневого цвета. Масса 1000 семян - 20-35 г.
Корневая система - стержневая, глубоко проникающая в почву,
разветвленная, с наростами клубеньковых бактерий. Главный корень хорошо
ветвится, образуя большое количество тонких корешков, усеянных клубеньками.
Вика мохнатая оставляет после себя в почве на гектаре 35-45 кг азота [14 c.512].
Растение коротко опушенное, высотой от 20 до 80-100 см. Стебли
восходящие, лазящие, почти прямостоячие или стелющиеся. Листочки парные,
обратнояйцевидные, продолговатые, клиновидные и линейные, заканчивающиеся
разветвленным усиком.
Венчик с фиолетовым, сиреневым или розовым парусом, пурпурными крыльями и
белой лодочкой, реже цветок белый.
Отношение к теплу. Вика мохнатая устойчива к низким температурам. По
зимостойкости она близка к озимой ржи. При снежном покрове на посевах вика
мохнатая выживает при низких температурах (-25-30°), но не переносит резких
колебаний температуры в зимний и ранневесенний периоды, в отдельные годы
большой процент растений выпадает. Семена вики мохнатой начинают прорастать при
температуре 1-2°, но для появления всходов требуется более высокая температура.
Отношение к влаге. Вика мохнатая при осеннем севе хорошо использует
осенне-зимние и ранневесенние запасы влаги, но избыток влаги вызывает
израстание и полегание растений, усиливает поражение их грибными болезнями. Это
светолюбивая культура, она очень чувствительна к затенению. В загущенных
посевах плохо ветвится, теряет нижние листья и даже цветы. В результате урожай
зеленой массы и семян снижается.
Отношение к почве. Вика мохнатая хорошо растет па легких почвах, поэтому
ее называют “песчаной викой”. Она лучше вики яровой отзывается на высокое
плодородие почв и на внесение удобрений, особенно органических. Плохо растет на
тяжелых и кислых почвах.
Сорта.
Сорта. В Республике Беларусь распространены виды яровой вики: Натали,
Чараунiца, Мила, Удача. Однако в Беларуси нет районированных сортов вики
мохнатой. В разных хозяйствах высевают местные популяции этой культуры:
столбцовскую, слонимскую, серпуховскую и другие.
О продуктивности вики, а также смесей ее с озимой рожью и озимой пшеницей
при уборке в различные фазы развития можно судить по данным опытов Гомельской
областной сельскохозяйственной опытной станции [12 c.103].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проделанной мною работы по изучению морфологических
особенностей видов семейства Бобовых, в данной курсовой работе представлено 4
вида:
· Горох;
· Фасоль;
· Люпин;
· Вика.
Зернобобовые культуры в Республике Беларусь (горох, фасоль, люпин, вика)
в настоящее время возделываются на зерно и зеленую массу. Химический состав
семян бобовых растений имеет ту особенность, что кроме большого количества
белка, они содержат много жира (соя, арахис, люпин), витаминов А1, В1, В2, С, D, Е, РР и других, а также минеральных
веществ, что делает их особенно ценными в пищевом плане. Но, прежде всего,
ценность бобовых культур определяется высоким содержанием в белках необходимым
человеку незаменимым аминокислот: лизина, цистеина, триптофана, валина и
других.
Бобовые производят на единице площади больше белка, качество и
усвояемость его выше. Они дают самый дешевый белок, связывая и включая в
круговорот азот воздуха, недоступный для других растений.
Фиксация азота воздуха происходит в ходе симбиоза бобовых с клубеньковыми
бактериями рода Rhizobium за счет
световой энергии, аккумулированной растением.
Семена бобовых используют для приготовления круп и муки, кондитерских
изделий, консервов, пищевых и кормовых концентратов. Помимо пищевого и
кормового значения, семена многих бобовых растений - прекрасное сырье для консервной,
пищевой, легкой и химической промышленности. Например, консервированный
горошек, фасоль и зеленые бобы, крупа, мука, масло, растительный казеин, клей,
лаки, эмаль, пластмассы, исскуственное волокно, экстракты для борьбы с
вредителями и другое. Масло из люпина имеет не только пищевое, но и техническое
значение, а фермент уреаза, белок фасоли и алкалоиды термопсиса и люпина -
применение в медицине.
Также бобовые культуры являются бережливыми и экономными «хозяевами» на
поле. Люпин, например, с помощью выделений корневой системы переводит
труднодоступные для других культур соединения фосфора и калия в доступные и
использует их. Кроме того, с помощью глубоко проникающей корневой системы
поглощает в подпахотных горизонтах макро- и микроэлементы, ранее вымытые из
пахотного слоя, и возвращает их в корнеобитаемый горизонт, предохраняя тем
самым почвенные воды от загрязнения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ю.Е., Алексеев. Травянистые растения. Биология и охрана. -
М.:Агропромиздат,1988. -125 с.
. В.А., Михайловская. Флора Полесской низменности/
Михайловская В.А. - Издательство АН БССР. Минск, 1983г., 295с.
. В.Е., Соколов. Международная программа ЮНЕСКО «Человек и
биосфера», (МАБ) в СССР/ Соколова В.Е. - Издательство «Наука». Москва, 1987г.,
384с.
. В.И., Алешко. По страницам красной книги. Растения:
энциклопедический справочник/ Алешко В.И. - Издательство «БелСЭ» имени Петруся
Бровки. Минск, 1999г., 248c.
. В.И., Парфенов. Определитель высших растений Беларуси/
Парфенов В.И. - Издательство «Дизайн ПРО». Минск, 2011г., 501с.
. В.И., Парфенов. Проблемы использования и охраны
ратительного мира Беларуси/ Парфенов В.И. - Издательство «Наука и техника».
Минск, 2011г., 104с.
. Г.Л., Билич. Биология. Полный курс. В трех томах. Том 2.
Ботаника/ Билич Г.Л., В.А. Крыжановский. - Издательство «Оникс». Москва,
2005г., 544с.
. Государственный комитет РБ по экологии Академии наук
Республики Беларусь. - Издательство «Белорусская энциклопедия». Минск, 1993г.,
553с.
. И.Д, Юркевич. Растительность Беларуси, её
картографирование, охрана и использование/ Юркевич И.Д., Д.С. Голод, В.С.
Адерико. - Издательство. Минск, 2009г., 247с.
. Л.В., Кухарева. Полезные травянистые растения природной
флоры: справочник по итогам интродукции в Беларуси/ Кухарева Л.П., Г.В. Пашина.
- Издательство «Наука и техника». Минск, 2008г., 215с.
. О.Н., Веремчук. Природные сообщества Беларуси/ Веремчук
О.Н., А.Т. Жуковский, Н.К. Якимович. - Издательство «С. Лаврова». Брест,
2003г., 159с.
. Т.О., Ильина. Большая иллюстрированная энциклопедия
лекарственных растений - («Красота и здоровье») / Ильина Татьяна, серия:
Красота и здоровье, Изд.: Эксмо. Москва, 2011 г., 209с.
. В.В., Чуб. Ботаника. В 4-х томах. Том 2. Физиология
растений. Гриф УМО по классическому университетскому образованию / Чуб В. В.,
Кадерайт Й. В., Брезински А., Вайлер Э. В., Зитте Петер, Зитте П. Вайлер Э.В.
Кадерайт Й.В., Изд.: Академия (Academia), Академия/Academia, 2008 г., 580с.
. В.И., Алешко. По страницам красной книги. Растения:
энциклопедический справочник/ Алешко В.И. - Издательство «БелСЭ» имени Петруся
Бровки. Минск, 1987г., 248c.
. Н.А., Березина. Экология растений: Учебное пособие для
студ. высш. учеб. заведений - ('Высшее профессиональное образование -
Естественные науки) (ГРИФ) /Березина Н.А., Афанасьева Н.Б., серия: Высшее
профессиональное образование, Изд.: Академия (Academia), Академия/Academia,
2009 г., 321с.