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

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].

2.3 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.