Бобовые - крупное семейство класса двудольных. Оно включает более 20 тыс. видов. Среди бобовых есть травы, кустарники и деревья. Ряд представителей травянистых бобовых растений являются ценными продуктами питания человека (соя, бобы, фасоль, горох, чечевица, нут и др.). Другие представители семейства бобовые: душистый горошек, акации, клевер, донник, чина.
Главными признаками, по которым разных представителей бобовых объединяют в одно семейство, являются строение их цветка и плода.
Цветок бобовых у большинства видов состоит из 5-ти чашелистиков, 5-ти лепестков, одного пестика и десяти тычинок. При этом строение цветка уникально, он обладает двусторонней, а не радиальной симметрией, как цветки других семейств. Самый крупный лепесток цветка называется парусом , два лепестка по бокам от паруса - это весла , два нижних лепестка срастаются, образуя лодочку . Пестик находится как-бы внутри лодочки и окружен тычинками. У многих видов бобовых 9 тычинок срастаются, а одна остается свободной.
Название бобовых происходит от названия плода, который формируется у растений этого семейства. Это плод боб . Он представляет собой сухой, обычно многосемянный плод. У боба есть две створки, которые раскрываются после созревания. Семена растут на этих створках. Следует отличать плод боб и плод стручок. У стручка есть перегородка между створками, и семена растут именно на перегородке. Хотя часто плоды бобовых называют стручками, на самом деле они являются бобами.
Являющиеся травами представители семейства бобовых часто образуют клубеньки на корнях. В таких клубеньках живут бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Они обогащают растение азотсодержащими органическими веществами. Бобовое растение, в свою очередь, дает им питательные вещества. Таким образом, между растением и бактериями возникает симбиоз. Клубеньки на корнях - это не скопление бактерий, так как бактерии очень маленькие. Это вызванное бактериями деление клеток корня, а также увеличение их размеров. Когда бобовое растение отмирает, то обогащает почву азотом. Поэтому часто бобовые используют при рекультивации почв.
В бобовых растения (и их семенах) содержится много белка.
По строению стеблей и листьев представители семейства бобовые отличаются между собой. Соцветиями часто являются кисти (люпин) или головки (клевер).
Культурные бобовые растения
К семейству бобовые относятся многие растения, имеющие пищевое значение для человека. Ниже перечислены наиболее известные.
Горох широко распространен, используется человеком в пищу с древних времен. Его семена прорастают при температуре чуть выше нуля, однако требуют много влаги (также как и само растение). Горох ценен большим количеством содержащегося в нем белка. Корневая система стержневая, на боковых корнях образуются клубеньки с азотфиксирующими бактериями. Верхние части сложных листьев гороха преобразуются в усики, которыми он цепляется за опору. Строение цветка характерное для бобовых. До цветения происходит самоопыление.
Фасоль пришла к нам из Южной Америки, где она возделывалась с древних времен. Съедобными у разных сортов фасоли могут быть как семена, так и сами плоды-бобы.
Сою выращивают во многих странах для получения соевых белка, масла и крахмала. Из сои получают множество различных пищевых продуктов (является заменителем мяса, молочных продуктов, из нее изготавливают также сладости и др.).
Бобы (не путать с названием плода) чаще являются кормовыми растениями. Обычно их стебель имеет длину больше метра. Бобы отличаются неприхотливостью.
Люцерна
Люцерна (Medicago - Медикаго), бобовое травянистое растение, являющееся древнейшей кормовой культурой. Относится к наиболее ценным кормовым культурам и в России занимает наибольшие площади.
По питательной ценности люцерновое сено превосходит клеверное. Мука, приготовленная из молодого люцернового сена, по питательности приближается к отрубям. Зеленая масса и сено люцерны богаты витаминами (A, B1, B2, С). Люцерна имеет и большое агротехническое значение, так как обогащает почву большим количеством органических веществ и имеет высокую азотофиксирующую способность.
Люцерна имеет распространение преимущественно в республиках Средней Азии, Закавказье, на Северном Кавказе, в лесостепных и степных районах Украины, в Воронежской, Куйбышевской и Саратовской областях, в Западной Сибири и Приморском крае.
Высевается люцерна в чистом виде и в смеси со злаковыми травами. Корень люцерны стержневой, проникающий до 5 м в глубину. Стебель округлый, реже четырехгранный, ветвящийся, достигающий высоты 1,0-1,5 м (рис. 86). Соцветие - кисть, содержащая от 12 до 26 цветков. Плод-боб, спирально изогнутый (до 5 оборотов), серповидный или почти прямой. Боб содержит от 4 до 10 семян.
Семена мелкие, фасолевидной, почковидной или угловатоокруглой формы, желтобурого или бурого цвета.
Среди многочисленных видов люцерны в России возделывают: азиатскую, европейскую, кавказскую, средиземноморскую, месопотамскую, желтую и голубую. Преимущественное распространение имеют первые два вида: азиатская и европейская люцерна. В основу деления на виды положены такие признаки как окраска цветов, форма боба, форма и плотность кисти и др.
Азиатская люцерна (М. asiatica - Медикаго азиатика). Цветки имеют фиолетовую или темнофиолетовую окраску. Боб средней величины, спирально изогнут (от 2,5 до 4 заворотов), темнокоричневого цвета. Семена фасолевидные, бурые.
Сорта азиатской люцерны: Полтавская 1774, Семиреченская местная, Ферганская 700, Хивинская и др.
Европейская люцерна (М. eusativa - Медикаго евсатива). Цветки светлофиолетовой, сиреневопестрой, желтопестрой, темноголубой и желтой окрасок.
Боб спирально изогнут (от 1 до 3,5 заворота), реже серповидный, окраска светлокоричневая или коричневая. Семена почковидные, светлобурого цвета.
Сорта европейской люцерны: Марусинская 425, Полтавская 256 Зайкевича, Тибетская и др.
Желтая люцерна (М. falcata - Медикаго фальката) Цветки окрашены в желтый цвет. Бобы серповидные или прямые, светлокоричневые. Семена угловатые, бурые.
Сорта желтой люцерны: Краснокутская 4009, Кубанская желтая, Кинельская 1.
Клевер
Клевер (Trifolium - Трифолиум) - одно из самых распространенных бобовых кормовых растений. Как кормовое растение клевер используют на сено, силос, им засевают пастбища, кроме того, его используют в качестве зеленого удобрения. Высевают его в чистом виде и в смеси со злаками, такие посевы являются лучшим предшественником для зерновых и технических культур. Клеверное сено богато питательными веществами, но немного уступает s этом отношении сену люцерны. Агротехническое значение клевера заключается в его большом влиянии на структуру почвы.
Клевер у нас возделывают давно и он с каждым годом приобретает все более широкое распространение. Его возделывают в России, Украине, Белоруссии, Грузии, Армении, Азербайджане, Киргизии, Эстонии, Латвии и Литвы и других районах.
Клевер имеет мощную корневую систему. Стебель клевера прямостоячий, стелющийся и ветвящийся (рис. 87). Соцветие - головка, округлой или продолговато-округлой формы. Венчик цветка окрашен в красный, белый или розовый цвет.
Плод-боб одно-, двух-, трех- и четырехсеменной. Семена мел кие, яйцевидной, сердцевидной, округло-яйцевидной форм. Окраска семян разнообразная: фиолетовожелтая, зеленоватожелтая, темно зеленая, фиолетовая. Поверхность семян блестящая. Абсолютный вес колеблется в пределах от 0,68 до 1,6 г. Длина семян до 2,5 мм. В культуре встречается восемь видов клевера, из них наибольшее распространение имеют красный клевер, розовый, белый. Названные три вида клевера являются многолетними растениями.
Красный клевер (Т. pratense - Трифолиум пратензе) наиболее распространен в посевах (см. рис. 87). При благоприятных условиях растение достигает 1,5 м высоты. Цветки красные, розовые и иногда желтобелые. Семена яйцевидные, фиалетовожелтые или зеленоватожелтые. Абсолютный вес семян около 1,72 г. Длина семян до 2 мм.
Сорта красного клевера; Амурский 11, Среднерусский, Томский местный, Глуховский местный, Пермский местный и др.
Розовый клевер (Т hybridum L. - Трифолиум гибридум). Цветки розовые. Плод - боб одно- и двухсеменной. Семена мелкие, сплюснутые, темнозеленого цвета. Абсолютный вес семян 0,68 г.
Белый клевер (Т. repens L. - Трифолиум репенс) характеризуется хорошей зимостойкостью, ценится как пастбищная культура. Цветки белые. Боб - двух- и четырехсеменной. Семена округлые, мелкие, желтого цвета.
Эспарцет
Эспарцет (Onobrychis. - Онобрихис) - многолетнее бобовое кормовое растение. По содержанию питательных веществ и по урожайности
при посеве для получения сена в лесостепных и степных зонах России не уступает люцерне. Сено из эспарцета содержит свыше 15% белка. Эспарцет является хорошим медоносом.
Культура его получила широкое распространение в годы первой и второй пятилеток. В настоящее время площади под посевами эспарцета с каждым годом увеличиваются.
Эспарцет возделывают в лесостепных и степных районах Украины, в центрально-черноземных областях, в Поволжье, в степных районах Башкирии и Татарстана, на Северном Кавказе, в Закавказье. Эспарцет высевают в чистом виде или в смеси с другими кормовыми травами.
Эспарцет засухоустойчив, у него мощная корневая система, он хорошо произрастает на песчаной и каменистой почвах. Эспарцет способствует усвоению фосфора почвы другими растениями. Стебель опушенный, высота стебля от 40 до 120 см и более (рис. 88), Соцветие - кисть. Цветки розового цвета различных оттенков. Плод - нерастрескивающийся односеменной боб, длиной от 4,5 до 8,5 мм. Поверхность бобов покрыта сетью выпуклых жилок. Семена бобовидной формы, желтобелого или желтокоричневого цвета. Длина семян 4,0-4,5 мм. Абсолютный вес семян 13-18 г.
Сорта: Закавказский двуукосный, АзНИХИ 18, АзНИХИ 74, Нахичеванский местный, Песчаный 1251, Украинский 2795 и др.
Донник
Донник (Melilotus - Мелилотус) из семейства бобовых - однолетнее или двухлетнее растение. Донник используют для получения сена, как силосную и пастбищную культуру, в то же время он является хорошим медоносом. Большое значение имеет донник в создании кормовой базы в засушливых районах.
Культура его имеет значение в таких районах как Западная Сибирь, Казахстан, Башкирия, Поволжье, Эстонская, Латвия и Украина. В диком виде донник широко распространен во многих районах России.
Донник имеет мощную корневую систему, прямой, высокий стебель, достигающие иногда высоты 3 м. Соцветие - кисть. Цветки белые или желтые. Плод - боб, чаще односеменной, округлояйцевидной формы. Длина бобов 2,5-5,0 мм, окраска серобурая, желтая, желтобурая. Поверхность сетчатая или морщинистая (рис. 89).
Семена овальной формы, однотонные или с рисунком.
Растение и семена донника содержат кумарин, придающий им сильный запах. Примесь семян донника в партии зерновых культур нежелательна. При хранении зерно воспринимает запах донника, и этот запах передается продуктам переработки - муке и крупе.
В настоящее время внедряются в сельском хозяйстве выведенные советскими селекционерами сорта донника, не содержащего кумарина.
Абсолютный вес семян в среднем равен 20 г, в посевах наибольшее распространение имеет белый (Melilotus albus) и желтый донник (Melilotus officinalis).
Белый донник имеет среди видов донника наибольшее практическое значение. Он имеет двухлетнюю и однолетнюю формы. Цветки белого цвета. Боб -односеменной с сетчатой поверхностью. Семена округло-яйцевидной формы, слегка сплюснутые, длиною 2,0-2,5 мм, желтокоричневого цвета, с гладкой, матовой поверхностью.
Сорта белого донника: Омский 4032, Весело-Подолянский 1146, Люцерновидный 9654, Сибирский и др.
Желтый, или лекарственный, донник - двухлетнее или однолетнее растение. Используется как кормовое или лекарственное растение. Цветки его желтого цвета. Боб односеменной, реже двухсеменной. Семена округло-яйцевидные, слегка сплюснутые, дли ной 1,75-2,00 мм. На поверхности обычно имеют фиолетовочерные пятна или мазки.
Люпин
Люпин (Lupinus - Люпинус из семейства бобовых) имеет однолетнюю и многолетнюю формы. Корневая система люпина сильно развита и обладает способностью усваивать питательные вещества из труднорастворимых соединений.
Стебель - ребристый или округлый, достигающий высоты до 1,5-2,0 м у некоторых сортов. Соцветие - верхушечная кисть Цветки белые, розовые, фиолетовые, желтые, голубые. Плод - боб, удлиненно-ромбической формы, опушенный. Боб содержит от 2 до 8 семян и у большинства сортов при созревании растрескивается. Семена почковидные, яйцевидно округлые, сплюснутые, с характерными бугорками у рубчика, розовосерые с черными крапинками, серые с мраморным рисунком, белые и розоватокремовые. Семена люпина богаты белками, содержание которых колеблется от 32 до 48%. В семенах люпина содержатся алкалоиды (1-2%); люпин - C10H19NO, люпинидин - C15H26N2, люпанин - C15Н24N2O и др., которые обусловливают ядовитые свойства и горький вкус семян люпина. Наличие алкалоидов в семенах люпина препятствует использованию его для корма. Поэтому его в основном применяли как зеленое удобрений.
Выведенные советскими селекционерами сорта малоалкалоидного и безалкалоидного люпина открывают широкие возможности для использования люпина на корм скоту, а также в пищевой промышленности. Основными районами культуры люпина являются северо-западные районы Украины, Белоруссии, юго-западные районы России и Закавказье.
В посевах в России наибольшее распространение имеют следующие виды люпина: узколистный, желтый, белый.
Узколистный, или синий, люпин (L. angustifolius - Люпинус ангустифолиус) - однолетнее растение с узкими листьями. Цветки синие, фиолетовые, голубые, розовые, белые. Семена крупные, длиной 6-8 мм, почковидной формы, серого цвета с мраморным рисунком. Абсолютный вес семян 130-200 г.
Желтый люпин (L. Luteus - Люпинус лютеус) - однолет нее растение с желтыми цветками. Семена почковидные, белорозовые или серопестрые, по содержанию белков занимает пер ног место среди других видов люпина. Абсолютный вес семян 110-200 г.
Люпин белый (L. albus - Люпинус альбус) однолетнее растение с белыми цветками. Семена сплюснутые, четырехугольные, со слегка закругленными углами, белые с легким розово-кремовым оттенком.
Сераделла
Сераделла (Ornithopus sativus - Орнитопус сативус) -однолетнее травянистое бобовое растение. В культуру введена сравнительно недавно. Возделывают обычно для получения зеленого удобрения и как медонос. Является ценным кормовым растением (пастбищным и силосным). По питательности близка к красному клеверу.
Возделывают ее в Ленинградской, Смоленской и Тверской областях, в Белоруссии и некоторых районах Украины.
Плод сераделлы - боб с сетчато-морщинистой поверхностью, зеленоватого или серого цвета, распадающийся при созревании на членики, которые иногда называют семенами.
Семена округло-яйцевидной формы, темножелтого цвета. Длина семени 2,0-5,2 мм. Абсолютный вес 3-5 г. Листорасположени е - порядок размещения листьев на оси побега (рис. 26). Может быть:
Классификация листьев
Различают листья простые и сложные. Листья, имеющие одну пластинку (цельную или выемчатую), называются простыми . Простые листья прил
Рис. 27. Сложные листья: 1 -
тройчатосложный; 2 - пальчатосложный;
3 - непарноперистосложный; 4 -
парноперистосложный.
Сложные листья - - листья, состоящие из нескольких четко обособленных листовых пластинок (листочков), каждый из которых своим черешком прикреплен к общему черешку (рахису). Часто сложный лист опадает по частям: сначала листочки, а потом черешок.
В зависимости от расположения листочков различают (рис. 27):
Перистосложные листья - листья, у которых листочки располагаются по бокам рахиса. Когда верхушка рахиса заканчивается одним непарным листочком, такие листья называютсянепарноперистыми (шиповник, акация белая). Упарноперистого листа все листочки имеют себе пару (горох, акация желтая).
Пальчатосложные листья - листья, у которых листочки располагаются не по длине рахиса, а лишь на его верхушке в одной плоскости (каштан, люпин).
Частным случаем сложного листа является тройчатый лист - лист, имеющий только три листочка (клевер, кислица).
Рахис сложных листьев может образовывать боковые ответвления, тогда возникают дважды- , трижды- четыреждыперистосложные листья. Например, у мимозы дваждыперистосложный лист.
Жилкование листьев
Жилкование - это система проводящих пучков в листовых пластинках.
Рис. 28. Жилкование листьев:
1 - параллельное; 2 - дуговое; 3 - сетчатое с перистым расположением основных жилок; 4 - сетчатое с пальчатым расположением основных жилок; 5 - дихотомическое.
Характер расположения жилок и форма листовых пластинок тесно взаимосвязаны (рис. 28). Различают:
простое жилкование - листовую пластинку от основания до верхушки пронизывает только одна жилка (мхи, плауны);
дихотомическое жилкование - листовую пластинку пронизывают вильчато разветвленные жилки (гинкго);
дуговое жилкование - листовую пластинку от основания до верхушки пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся дугообразно (ландыш, чемерица);
параллельное жилкование - листовую пластинку от основания до верхушки пронизывает несколько одинаковых жилок, располагающихся строго параллельно (рожь, осока);
сетчатое жилкование - обычно из черешка в листовую пластинку входит одна жилка, которая затем дает ответвления - боковые жилки, образующие густую сеть. Сетчатое жилкование может быть перистым и пальчатым.
