Група зернобобових культур, види, особливості біології та харчова цінність
основи агрономії
зернобобові культури
Значення зернобобових культур
До зернових бобових культур відносяться горох, квасоля, кормові боби, соя, нут, сочевиця, чина, люпин білий, люпин жовтий, люпин вузьколистий та інші культури сімейства Метеликові (Бобові) - Fabaceae. Всі ці культури відрізняються високим вмістом білка в насінні завдяки симбіозу з бульбочкових бактерій, які засвоюють азот з атмосфери. За вмістом білка зернобобові значно перевершують злакові культури, навіть найцінніші сорти пшениці. Білок зернобобових містить велику кількість незамінних амінокислот (лізин, валін, триптофан, метіонін і ін.).
Крім того, насіння цих культур містять жири (особливо багато - в сої), мінеральні речовини, вітаміни групи А, В1, В2, С, Д, Е, РР, тому зернобобові рослини є цінними продовольчими та кормовими культурами.
Одна зі світових продовольчих проблем пов`язана з нестачею білка в продуктах харчування, і ця проблема з кожним роком стає все відчутнішою. За медичними нормами людина повинна споживати в добу 90 г білка. В середньому в світі цей показник становить 60 г, в розвинених країнах - 90, в країнах, що розвиваються - 25 г на добу. Спостерігається дефіцит білка, особливо тваринного походження, його споживається в 4 рази менше норми.
Відео: Біологія. Екологія. антропологія
У кормах для тварин також не вистачає білка. За зоотехнічним нормам на одну кормову одиницю збалансованого по білку корму має припадати 110-115 г перетравного білка, а фактично в середньому по країні припадає 96 г, тобто 87% від норми, що призводить до перевитрати кормів та їх нестачі. Вирішувати цю проблему необхідно за допомогою широкого залучення бобових культур, так як вони містять в урожаї в 2-3 рази більше білка в порівнянні зі злаковими культурами. Крім того, білок цих культур більш повноцінний, так як містить в 1,5-3 рази більше незамінних амінокислот.
Високу продовольчу цінність мають такі культури, як горох посівної, квасоля звичайна, соя, сочевиця крупносемянной. Насіння цих культур використовують в їжу, отримують крупу, борошно, додають в кондитерські вироби. Овочеві сорти гороху, квасолі їдять у свіжому вигляді, консервують.
Соя має найбільш цінний амінокислотний склад, близький до тваринного білка, тому її додають в ковбасні вироби. Один з білків сої - гліцин - здатний при закисании згортатися, тому її широко використовують для одержання кисломолочних продуктів. З насіння сої отримують соєву олію, а макуха і шрот містять до 40% білка і використовуються на корм худобі.
Відео: Дуглас Маллетт: Глобальна стійкість
Зерно гороху, сої, кормових бобів, чини, нуту, безалкалоїдний сортів люпину використовується для приготування високобілкових концентрованих кормів для тварин. В 1 кг зерна цих культур міститься до 1,1-1,3 к.од. і до 170-250 г білка.
Крім насіння на корм худобі використовують сіно, зелену масу, солому цих культур. Суха зелена маса містить 3-8% білка, тобто в 2 рази більше, ніж у злакових культур.
Високо також агротехнічне значення цих культур як добрих попередників, так як вони менше виснажують грунт азотом, ніж небобові рослини, залишаючи з пожнивними залишками 40-100 кг азоту на 1 га, що прирівнюється до 10-20 т / га гною.
При використанні бобових культур в якості сидеральних добрив грунт збагачується біологічним азотом, який засвоюється ними в процесі симбіотичної азотфіксації. Цим обумовлюється велике значення цих культур в біологічному рослинництві.
У світовому землеробстві зернобобові займають близько 13% посіву зернових культур, тоді як в нашій країні частка цих культур в структурі менш ніж 1%. Збільшення площі їх посіву є головним резервом у вирішенні проблеми білка. У нашій країні найбільш поширений горох. У сухостепну районах більше значення мають нут, чина.
У більш південних районах, а також на Далекому Сході поширена соя, в більш вологих районах лісової і лісостепової зони - горох, кормові боби, на піщаних грунтах - жовтий люпин.
Біологічна характеристика зернобобових культур
Насіння бобових рослин складаються з насінної оболонки і зародка. Зародок складається з двох сім`ядоль з запасом поживних речовин, зародкового корінця і почечки. Плід у зернобобових культур - боб, складається з двох стулок, між якими кріпляться кілька насіння на семяножка. При дозріванні плоди розтріскуються по шву і насіння висипається.
Листя зернобобових культур складні, складаються з черешка, кількох листочків і прилистки. За будовою листя рослини ділять на групи: з пір`ястими листям (горох, боби, чина, сочевиця), з трійчастого (соя, квасоля), з пальчастими (люпин).
Рослини з пір`ястими листям формують проросток в основному за рахунок надсемядольного коліна (Епікотиль) і не виносять сім`ядолі на поверхню при проростанні. При посіві допускається більш глибока закладення насіння цих культур і боронування до і після появи сходів.
Рослини з трійчастого і пальчастими листям проростають за рахунок подсемядольного коліна (гіпокотиля), виносять сім`ядолі на поверхню ґрунту. Їх краще сіяти щодо більш дрібно, тому не можна боронувати до сходів, інакше є ризик вибораніванія проростків.
Коренева система у зернобобових культур стрижнева, тобто спочатку утворюється стрижневий, головний корінь, який може проникати на глибину до 1,5 м і більше, пізніше від нього утворюються бічні корені різного порядку, що знаходяться в основному в орному горизонті. На коренях утворюються бульби рожевого кольору, в яких поселяються бульбочкові бактерії роду Rhizobium. засвоюють атмосферний азот, що покращують азотне живлення бобових і збагачують грунт азотом.
За будовою стебла зернобобових культур можна виділити наступні групи:
- мають прямостоячий відносно стійкий до вилягання стебло (соя, боби, люпин, нут);
Відео: Рослинні співтовариства
- з вилягає стеблом (горох, чина, сочевиця).
Рослини другої групи, маючи парноперисте листя, в яких верхні листочки скорочені в вусики, зчіплюються між собою і до повного наливу утримуються у вертикальному положенні.
Квітки у рослин сімейства бобові неправильного, Метеликові типу. Віночок складається з п`яти пелюсток. Верхній, непарний пелюстка крупніше інших - парус, два нижніх - зрослися основами, утворюючи човник, два бічних вільних - крила. Тичинок - десять, дев`ять з них зростаються, оточуючи витягнуту одногнездная зав`язь з декількома семяпочками. У міру розвитку рослин і утворення нових вегетативних органів йде утворення квіток або суцвіть. У більшості видів утворюються поодинокі квітки або по 2-3 в пазухах листків, тільки у люпину утворюється верхівкова кисть.
Зернобобові культури є в основному самоопилітель, але у кормових бобів, люпину білого, жовтого, багаторічного поряд з самозапиленням спостерігається значне (до 50%) перехресне запилення, а у сої, квасолі, нуту, чини поряд з самозапиленням спостерігається незначне перехресне запилення.
У зернобобових культур відзначають наступні фенологічні фази росту: проростання, сходи, галуження стебла, бутонізація, цвітіння, утворення бобів, дозрівання, повна стиглість.
Вирішальний вплив на формування врожаю зернобобових культур мають температура, волога, світловий режим.
Більшість цих культур відносяться до рослин довгого дня, за походженням є видами помірних кліматичних зон, а саме: горох, боби, люпин, чина, сочевиця, нут. Вони менш вимогливі до тепла.
Соя і квасоля - короткодневние рослини, але ранньостиглі сорти цих культур нейтральні по фотоперіодизму. Ці рослини більш південного походження, вони більш теплолюбні.
Для зернобобових культур необхідні більш високі температури на період наливу і дозрівання насіння.
В цілому зернобобові культури більш вологолюбні в порівнянні зі злаковими. На період набухання і проростання насіння потрібно багато води (від 100 до 120% від маси насіння), так як насіння містить багато білка.
Найбільш вологолюбними є горох, боби, соя, люпин, самими засухостійкими - нут і чину. Сочевиця і квасоля відносно посухостійкі. Зернобобові культури відрізняються досить високим виносом елементів живлення.
Винос по азоту становить в середньому 58 кг на 1 т насіння, тоді як у злакових - 34 кг. Вважається, що 2/3 азоту бобові культури засвоюють з повітря за рахунок симбіозу з бульбочкових бактерій, решта - з грунту. Тому при хороших умовах для азотфіксації ці рослини менш вимогливі до азотного живлення, але при неефективною азотфиксации вони переходять на харчування азотом тільки з грунту, тоді урожай значно знижується, особливо на малородючих ґрунтах. Винос по фосфору і калію також високий, тому культури більш вимогливі до цих елементів живлення ще й тому, що ці елементи підвищують ефективність симбіозу.
Велике значення для бобових мають мікроелементи молібден і бор. Молібден важливий для біологічної азотфіксації. Бор значно підвищує зав`язування плодів.
В цілому для зернобобових краще нейтральні грунту середнього механічного складу, які містять досить фосфору, калію, кальцію.
