Бобовые культуры известны по всему миру. Возделываются они чаще всего для получения продуктов питания. В них содержится больше количество растительного белка и необходимых человеку микроэлементов.
Общая характеристика
Бобовые растения – это огромное семейство, относящееся к двудольным растениям. Семейство бобовых насчитывает более 18 000 тысяч разновидностей, которые представляют собой множество различных родов. Бобовые растения могут быть представлены деревьями, кустарникам, лианами, многолетниками и однолетниками.
Семейство бобовые разделяются на три основных подгруппы, это такие подгруппы как: Цезальпиниевая, Мимозовая, Бобовая или как ее еще называют – Мотыльковая. Различия между этими подгруппами только в строении соцветия, в остальном их описание очень схоже.
Все виды бобовых имеют довольно схожее внешнее строение, но, тем не менее, некоторые отличия у всех растений все же имеются. Именно по ним каждое бобовое растения можно отнести к тому или иному виду.
Основное отличие растений – это своеобразная структура плода, который называется боб или стручок. Стручок представляется собой одногнездный плод с двумя симметричными створками. В нем располагаются семена, которые плотно прикреплены к створкам.
Бобовое растение чаще всего бывает многосемянным, но встречаются и односемянные разновидности. Бобы могут быть различного размера и формы.
Бобовое растение отличается цветками неправильной, асимметричной формы. Они собраны в конусообразные или же верхушечные соцветия. Цветочков в одном соцветии может быть разное количество. Если цветок один, то, как правило, он отличается большим размером. Если больше одного, то соцветие собрано множеством мелких цветочков. Листья располагаются поочередно, обычно они сложные. Довольно редко встречаются представители с простыми листочками.
Растение семейства бобовых отличается специфическим построением корневища. На корневой системе располагаются колонии азотофиксирующих бактерий, которые образуют небольшие клубеньки, проникая в клетки корневища.
В процессе своей жизнедеятельности азотофиксирующие бактерии синтезируют азот из атмосферы и трансформируют его в доступную форму. Благодаря этому свойству бобовые относятся к сидератам, насыщая почву полезными микроэлементами и препятствуя активному размножению сорняков. Некоторые бобовые культуры могут выделять до 100-150 кг азота в год, например, это кормовые бобы.
Описание видов
Как уже было сказано ранее, семейство Мотыльковых насчитывает огромное количество разновидностей, но самыми распространенными являются следующие виды:
- Плодовые;
- Кормовые;
- Декоративные.
Подробнее стоит рассказать о каждом из них. Представители, которые относят к плодовым:
- Нут;
- Чечевица;
- Арахис;
- Фасоль;
- Соя.
Рассмотрим более детально:
Бобы кормовые
Кормовые бобы – это однолетняя или двулетняя трава, которая используется в экологическом земледелии в качестве сидератов.
Кормовые бобы представлены таким представителями:
- Клевер луговой;
- Люцерна посевная.
Клевер – это травянистое растение семейства бобовых. Стебли клевера в высоту могут достигать от 5 до 50 см. Соцветия могут быть разных оттенков, но чаще всего встречаются фиолетовые цветки. Его очень часто используют в народной медицине как противовоспалительное и отхаркивающее средство.
Также клевер используется как зеленый корм, из него изготавливают силос. Кроме этого, из листьев клевера изготавливают эфирное масло и витаминные концентраты.
Люцерна – это еще одно растение семейства бобовых. Люцерна посевная в дикой природе может расти на полях, лугах и травянистых склонах. Ее, как и клевер, используют в качестве зеленого корма для домашнего скота. Стебли опушенные или голые, сильно ветвятся в верхушечной части. В длину стебли могут достигать 80 см. Соцветия фиолетового или насыщенного желтого оттенка.
Декоративные
К таким растениям относятся:
- Акация.
Люпин – это декоративный травянистый однолетник или многолетник.
Люпин может быть также представлен как кустарник или полукустарник. Люпин популярен не только как цветок для оформления цветочных клумб, но и в качестве сырья для производства масел. Растительное масло, полученное из люпина по своим свойствам схоже с оливковым.
Помимо этого, люпин используется в качестве зеленого корма. Корневище у люпина мощное, в длину может достигать 1-2 метра. Соцветия представлены длинными кисточками, которые состоят из множества цветком. Оттенок цветков может быть различным – розовым, сиреневым, лиловым или красным.
Акация серебристая – это дерево, родиной которого является юго-восточное побережье Австралии и Тасмания.
В народе акацию серебристую еще называют мимозой. Крона у акации раскидистая, ствол дерева в высоту может достигать от 10 — 12 метров.
Молодые стебли дерева оливково-зеленого оттенка. Цветки у акации медно-желтого оттенка, круглые, пушистые, обладают приятным ароматом. Соцветия образовано большим количеством цветков.
Список бобовых культур можно продолжать очень долго. Это одно из самых распространенных семейств в мире. Бобовые культуры могут произрастать в различных климатических и природных условиях и по числу распространения могут уступать только злаковым.
,
20
цветных ламинированных определительных таблиц
, в том числе:
по древесным растениям
(деревья зимой ,
деревья летом ,
кустарники зимой и
кустарники летом), по
травянистым растениям
(цветы лесов ,
лугов и полей ,
водоемов и болот и
первоцветы),
а также по
грибам ,
водорослям ,
лишайникам и
мхам ,
8
цветных определителей
травянистых растений (дикорастущих цветов) средней полосы России (изд-во "Вентана-Граф"), а также
65
методических пособий
и
40
учебно-методических фильмов
по методикам
проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях).
СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ - FABАСЕАЕ , или LEGUMINOSAE
Жителям стран умеренного климата с
детства знакомы горох, фасоль, клевер, вика, белая
акация. В тропиках общеизвестны "дождевое
дерево", или саман (Samanea saman
), и одно из
красивейших деревьев мира - делоникс царский (Delonix
regia
), который иногда называют "пламенем
лесов". Плоды рожкового дерева (Ceratonia siliqua
)
были излюбленным лакомством у народов,
населявших страны Средиземноморья, а сою (Glycinemax
)
культивируют в Китае уже несколько тысячелетий.
Все эти растения, на первый взгляд столь
различные, относятся к семейству бобовых,
представители которого узнаются в природе по
сложным листьям с прилистниками и характерному
плоду, который ботаники определяют как боб. От
латинского названия боба (legumen
) происходит
одно из названий семейства. Другое название (Fabaceae
)
связано с латинским именем рода Faba
.
Число известных сейчас родов
бобовых около
700
, а видов
,
вероятно
,
не менее
17
000
. Среди цветковых растений лишь два
семейства - орхидные
и сложноцветные
- превосходят
бобовых по числу видов.
Бобовые распространены
очень широко - от Арктики до антарктических
островов. По широте распространения
представители подсемейства бобовых в целом
уступают только злакам. В большинстве стран
тропического, умеренно теплого и бореального
климатов бобовые составляют значительную часть
местной флоры. Лишь в холодном климате доля их
участия сравнительно невелика.
Способность адаптироваться к самым
разнообразным природным условиям поразительна у
бобовых. Они легко проникают во многие
растительные сообщества и часто являются их
эдификаторами. Считается, что в травостоях
лесной и лесостепной зон бобовые составляют 10-20%
всей массы. Многие бобовые великолепно
приспособились к дефициту влаги на тяжелых и
неплодородных глинистых почвах или на подвижных
песках. Во влажных тропиках и субтропиках
бобовые часто входят в состав леса как основные
породы.
Говоря об огромной распространенности бобовых,
следует, однако, указать и те сообщества и
местообитания, куда представители этого
семейства никогда не входят. Так, бобовые почти
отсутствуют в пресноводных сообществах.
Бобовые - деревья
(часто очень крупные, высотой иногда до 80 м), кустарники
, кустарнички
,
полукустарники
и травы
(последние главным
образом в подсемействе бобовых).
Весьма обычны вьющиеся формы, как травянистые,
так и древесные. На корнях
большинства бобовых (около 70% видов), части
мимозовых (10-15%), некоторых цезальпиниевых
имеются клубеньки. Они весьма различной формы и
возникают как разрастания паренхимной ткани
корня.
Листья
бобовых сложные,
с прилистниками, нередко рано опадающими.
Непарноперистосложные и тройчатосложные листья
обычны у бобовых. Некоторые бобовые замечательны
очень большими листьями.
Сравнительно редко встречаются листья вторично
упрощенные, у которых единственная пластинка
представляет верхушечный нередуцированный
листочек. Такие листья складываются на ночь
пополам. Иногда верхние листочки или большая
часть из них превращены в усики (как у гороха и чины
). При основании черешка и
черешочков часто имеются особые утолщения -
подушечки, с помощью которых под влиянием
изменения тургора приводятся в движение листья и
листочки. Листья и листочки таких растений
способны совершать разнообразные настические
движения или в простейших случаях складываться
на ночь.
Соцветия у бобовых могут быть как верхушечными, так и пазушными, чаще бокоцветными - кистью или метелкой, реже верхоцветными.Количество цветков в соцветии иногда уменьшается, вплоть до единственного цветка, но при этом размеры цветка, как правило, увеличиваются.
Цветки
бобовых в
большинстве случаев обоеполые, но однополые
цветки у ряда представителей все же известны.
Чаще всего цветки имеют 10 тычинок, которые
расположены в 2 круга. Иногда на ранних стадиях
развития первичные бугорки, дающие начало
тычинкам, расщепляются и количество тычинок
увеличивается во много раз. Тычинки бобовых, 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.
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.
Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15-20,
но представители некоторых родов имеют всего
один семязачаток. Форма и размеры чашечки
бобовых довольно значительно варьируют. В
подавляющем большинстве число лепестков 5, и лишь
у некоторых представителей из разных
подсемейств их меньше.
Несомненно, у предков современных бобовых был
довольно крупный открытый актиноморфный венчик,
допускавший посещение цветков самыми
разнообразными насекомыми и птицами. Бобовые в
подавляющем большинстве замечательны более или
менее зигоморфным венчиком. По сходству с
мотыльком он еще в XVI в. 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
бобовых имеют вышеописанный тип венчика.
Замечательная стабильность мотылькового
венчика, который является своего рода
"биологическим замком", охраняющим запасы
пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей,
связана 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.
Для подавляющего большинства бобовых
свойственен такой тип
опыления
как энтомофилия.
Роль опылителей при перекрестном опылении
выполняют разнообразные насекомые, причем
механизм опыления нередко бывает весьма тонким.
Самоопыление свойственно сравнительно немногим
бобовым. Самоопыляются горох, чечевица, виды
люпинов и астрагалов, некоторые вики. Иногда
встречается клейстогамия, т. е. самоопыление
внутри нераскрывшихся цветков. Реже встречается
и ветроопыление.
Описанный тип механизма опыления
распространен у многих бобовых, наиболее обычен,
но не единственный. Иногда, например у видов лядвенца
(Lotus
), люпина
(Lupinus
) края лодочки близ верхушки срастаются,
образуя полый конус, в нижней части которого
помещаются пыльники, а верхняя часть обычно
заполнена зрелой пыльцой. При отгибании лодочки
тычинки наподобие поршня выталкивают пыльцу, а
при более сильном надавливании выступает и
гинецей. У части виковых на рыльце или
непосредственно под ним имеется особая щеточка,
которая при отгибании лепестков "выметает"
из лодочки пыльцу и наносит ее на тело
насекомого.
Особенность механизма опыления цветков разных
видов люцерны
(Medicago
)
заключается в наличии обязательного элемента,
называемого "триппингом" (англ, tripping -
выключение, отключение). В определенный момент,
когда пчела или шмель размыкают лепестки,
гинецей, жестко связанный с ними (помимо ушка, на
крыльях цветков люцерны имеется еще специальный
зубец, упирающийся в лепестки лодочки),
выскакивает из лодочки и ударяет в брюшко
насекомого. Без удара о какой-либо более или
менее твердый предмет последующее проникновение
пыльцевых трубок в ткань рыльца невозможно и
опыления не происходит. Явление триппинга
надежно предохраняет растение от самоопыления.
Сильные и сравнительно тяжелые насекомые типа
пчел и шмелей, а также птицы получают
преимущества при мотыльковом типе венчика и
специализированных механизмах опыления, а
различные мухи и мелкие слабые бабочки обычно не
являются достаточно эффективными опылителями.
При этом возникает биологический замок,
открывающийся при определенных условиях и
надежно хранящий гарантированные определенным
видам насекомых запасы пищи. Интересно, что имеет
значение даже длина хоботка насекомого. Так, у
многих клеверов
длина
тычиночной трубки составляет 9-10 см, что
соответствует длине хоботка целого ряда шмелей и
пчел. У обыкновенной пчелы хоботок короче,
поэтому она лишь отгибает лодочку и собирает
скопившуюся пыльцу, но при этом способствует
перекрестному опылению. Нередко
коротко-хоботковые насекомые попросту похищают
нектар, прокалывая покровы цветка снаружи. В этом
случае опыление, разумеется, не происходит. Число
насекомых, "ворующих" нектар, увеличивается
весной и осенью, когда цветков сравнительно мало.
Плод
бобовых,
называемый бобом, развивается из единственного
плодолистика. Он очень разнообразен по
морфологическим и анатомическим особенностям,
которые носят чисто приспособительный характер.
Редко плод состоит из нескольких бобов (у
представителей семейства с цветками, имеющими
несколько плодолистиков). При созревании плодов
часть семян абортируется, что зависит от ряда
экологических факторов (недостаточность
опылителей, засуха) и резко повышается при
самоопылении. Бобы самых разных размеров.
Семена
бобовых без
эндосперма. Запасные питательные вещества
откладываются непосредственно в семядолях.
Снаружи семена покрыты плотной блестящей
семенной кожурой, что в природных условиях
позволяет семенам некоторых видов сохранять
всхожесть в течение десятков лет.
У части видов бобовых семена прорастают, вынося
семядоли над землей (надземное прорастание).
Подземное прорастание считается более
совершенным, так как обеспечивает семядолям
защиту от поедания животными, вытаптывания,
колебаний температуры и так далее. Этот тип
прорастания свойствен всем викам, некоторым
фасолевым и другим родам.
Разнообразие способов
распространения
у представителей
семейства столь велико, что мы отметим лишь
немногие и самые характерные из них. Известны
факты, когда зрелый боб растрескивается,
вскрываясь двумя створками, которые
одновременно с силой закручиваются и
разбрасывают семена почти на метр от
родительского растения. Растрескивание связано
с особым расположением волокон механической
ткани в перикарпии. Подобным образом
разбрасываются семена многих виковых и
фасолевых. Для плодов многих бобовых,
распространению которых способствуют
млекопитающие, характерны разнообразные выросты
или шипики на перикарпии, выполняющие роль
зацепок.
Важнейшую роль в процессах расселения бобовых
играют вода и ветер. Крыловидные выросты
перикарпия позволяют иногда плодам планировать
на десятки метров.
Семейство принято делить на 3 подсемейства : мимозовые (Mimosoideae ), цезальпиниевые (Caesalpinoideae ) и собственно бобовые, или бобовые (Faboideae ), главным образом на основе различий в строении цветка. Многие ботаники предпочитают рассматривать их как самостоятельные семейства.
Общеизвестна выдающаяся роль
бобовых в жизни человечества
. По
экономической значимости они уступают только
злакам. Помимо весьма большой группы пищевых,
среди бобовых много кормовых, технических,
медоносных, лекарственных, декоративных, дающих
ценную древесину представителей.
Семена многих бобовых - это древнейшая
составная часть человеческого рациона всех
времен и почти всех народов. Семена бобовых
исключительно богаты протеинами, причем
одновременно содержат достаточные количества
крахмала. Некоторые культивируемые виды
накапливают в семенах много жирного масла (соя,
арахис).
Кормовое значение бобовых неоценимо. На первом
месте в мире по занимаемой площади, несомненно,
стоят виды клевера
(Trifolium
).
Культивируются 12-15 видов, многие из которых уже
неизвестны в диком состоянии. Не меньшее
кормовое значение, чем клевера, имеют виды люцерн
(Medicago
). Кормовая
ценность многих люцерн в среднем выше, чем у
клеверов. Из большого числа культивируемых видов
отметим прежде всего люцерну посевную, или синюю
(М. sativa
). Мировая площадь ее посевов более 20
млн. га. Люцерну опыляют исключительно насекомые,
и, когда насекомых не хватает (на 1 га посева
приходится около 500 млн. цветков), продукция семян
резко падает.
Техническое значение бобовых связано главным
образом с наличием у ряда их представителей
различных камедей, бальзамов, красящих и
ароматических веществ.
Применение бобовых в медицине имеет давнюю
историю.
Многие виды семейства используются и как
декоративные растения.
Рассказ о бобовых был бы явно неполным без
упоминания о ряде ценных растений, которые в
настоящее время используются недостаточно, но
являются важным резервом в экономике всего
человечества. В последние годы установлено, что
некоторые бобовые из районов с засушливым
климатом содержат в надземных частях большие
количества белка и после соответствующей
селекции их можно использовать как кормовые
растения.
Общая характеристика бобовых растений и их классификация.
Бобовые (Fabaceae s.l. ) – обширное семейство класса двудольных растений, представленное более чем 20 000 видов, объединенными в почти тысячу родов. Среди них встречаются деревья, кустарники, многолетние и однолетние травы, произрастающие во всех климатических зонах планеты. Общим признаком является строение листа и главным образом плода.
Семейство бобовых принято делить на три подсемейства, Цезальпиниевые (Caesalpinioideae ), Мимозовые (Mimosoideae ) и собственно Бобовые или Мотыльковые (Faboideae или Papillionaceae ), различающиеся в основном по строению цветка. Некоторые ботаники предпочитают рассматривать их как отдельные семейства.
Цезальпиевые и мимозовые представлены небольшим количеством родов, произрастающих в районах с теплым климатом, это в основном деревья или кустарники. К подсемейству цезальпиевых относятся, например, рожковое дерево (Ceratonis ), тамаринд (Тamarindus ), цезальпиния (Caesalpinia ), в России – багряник иудейский (Cercis siliquastrum ). Типичные представители мимозных — это мимоза стыдливая (Mimosa pudica ), уроженка Южной и Центральной Америки, акация настоящая (Acacia Julibrissin ), акация серебристая (Acacia dealbata ), произрастающая на Кавказе и у нас ошибочно называемая мимозой.
Мотыльковые или собственно бобовые растения составляют основное большинство семейства и распространены во всех климатических зонах. Именно ним относятся широко известные овощные и кормовые культуры, такие как горох, бобы, соя, фасоль, а также клевер, люцерна, вика и т.д.
Описание бобовых растений – семена, листья, корни
Из-за огромного разнообразия видов трудно дать единую характеристику бобовых растений, однако все они имеют ряд отличительных признаков, по которым и относятся к одному семейству.
Главная характерная черта семейства бобовых – особое строение плода, по научному называемого боб, а в сельскохозяйственной литературе или обиходе – стручок. Он представляет собой одногнездный плод с двумя створками. Внутри боба семена прикреплены к створкам четные через нечетные. У большинства видов плод многосемянный, у некоторых – односемянный. При созревании плод раскрывается по одному (для представителей цезальпиевых) или двум швам. Бобы бывают разнообразной формы и размеров, самый большой – у энтады лазащей, вырастающий до 1,5 м, он одновременно является самым крупным плодом в мире. Фото бобов или стручков одного из типичных растений семейства приведено ниже.
У всех бобовых растений цветки неправильные, двусимметричные, собраны в верхушечные или пазушные соцветия, кисти или головки. Количество цветов в соцветии может быть разным, вплоть до одного, но тогда большого размера. Самый характерный, по форме похожий на летящего мотылька, цветок имеется у мотыльковых, за что подсемейство и получило свое имя.
По внешнему виду он также напоминает лодку, в связи с чем каждый лепесток получил определенное название. Самый крупный, непарный называется парус (vexillum), пара следующих, более узких, симметрично расположенных, носят название весла или крылышки (alae ), и два последних, сросшихся вдоль своего нижнего края, названы лодочкой (carina). Внутри лодочки размещен пестик в окружении 10 тычинок, у большинства видов 9 из них срослись вместе, одна расположена отдельно.
У представителей подсемейства цезальпиевых цветки менее неправильные, два нижних лепестка не срастаются лодочкой, и тычинки все свободны, не образуют единую пластинку. Мимозовые еще более отличаются по строению цветков, они почти правильной формы, мелкие, собраны в плотные головки, иногда кисти, имеют от 4 до 6 частей, у большинства растений — 5. Количество тычинок может быть от 4 до неопределенного числа.
Листья большинства бобовых сложные, перистые или лапчатые, расположены парами, от одной до 20 и более.
Часто имеются прилистники, иногда по размерам превышающие листья, на черешках которых у многих видов образуются простые или ветвистые усики.
Корни бобовых растений
Характерная особенность корней бобовых растений — наличие на них клубеньков, особых наростов, являющихся колониями азотфиксирующих бактерий, которые проникают из земли в клетки корня, вызывая разрастание его тканей.
В ходе жизнедеятельности бактерии поглощают из атмосферы азот и переводят его в доступную для растения форму.
Такой азот не только используется для роста и развития растения-хозяина, но и накапливается во всех его частях, выделяется в грунт.
Отдельные виды бобовых за год возвращают в почву не менее 100-140 кг азота, что делает их основными культурами для рекультивации земель.
Клубеньковые бактерии присутствуют на корнях большинства (70 %) мотыльковых, у части мимозовых и 10-15 % цезальпиевых растений.
Состав бобов: витамины, масла, белки, крахмал и другие вещества
Роль бобовых в жизни человеческой цивилизации трудно переоценить. По значимости для мировой экономики они уступают только зерновым культурам. Представители этого семейства — не только пищевые растения, составляющие неотъемлемую часть рациона многих народов с древнейших времен, но и кормовые, декоративные, технические, лекарственные, медоносные культуры, источник ценной древесины.
Основное большинство используемых в пищу бобовых растений относится к подсемейству мотыльковых. Это в первую очередь соя, широко распространенный продукт питания во многих странах, а также горох, различные виды бобов и фасоли, чечевица, нут, арахис, маш и т.д. Их питательная ценность обусловлена составом бобов, которые богаты протеинами, содержат большое количество крахмала, многие виды накапливают в плодах растительное масло. В горохе, например, белка содержится до 27%, в чечевице – до 32%, а в сое до 40%, у отдельных сортов и до 48-50% от общей массы плодов. Таким образом, бобовые, в особенности соя, являются дешевым заменителем мясных продуктов не только для бедных слоев населения планеты, но и для тех, кто придерживается определенных диет, ограничивающих употребление мяса. Ряд представителей семейства, в частности, соя и арахис, используются для промышленного получения растительного масла. По количеству производимого масла арахис находится на втором месте в мире, после хлопчатника.
В тропических странах перспективными пищевыми культурами считаются бобовые с подземными клубнями. По количеству крахмала и белка, а также урожайности такие растения превосходят картофель и ямс. Например, у пахиризуса вырезного, родиной которого является Мексика, и бразильского пахиризуса клубневого отдельные клубни вырастают до 8 кг.
Бобовые овощи являются важным источником витаминов A, C, PP, и особенно витаминов группы B: B1, B2, B6, благотворно влияющих на сердечно-сосудистую систему. Содержащаяся в них клетчатка помогает работе кишечника, вызывает быстрое насыщение, а присутствующие в белке аминокислоты и лизин укрепляют иммунитет. Еще одно преимущество бобовых – то, что они не накапливают нитратов и токсических веществ.
Представители подсемейств мимозовых и цезальпиниевых не так распространены среди пищевых культур, как мотыльковые растения, но и среди них есть широко культивируемые виды. В качестве примера можно привести тамаринд, выращиваемый ради плодов, в состав которых входит до 40% сахаров, витамин C, лимонная, виннокаменная кислоты. В странах Средиземноморья также широко используются плоды рожкового дерева.
Многие виды семейства бобовых являются важнейшими кормовыми культурами. По занимаемой площади первое место в мире занимает клевер. Не менее распространены различные виды люцерны, по кормовой ценности даже превосходящие клевера. Еще один представитель семейства — верблюжья колючка, основное пастбищное растение пустынь и полупустынь Средней Азии. К менее распространенным кормовым бобовым культурам относятся некоторые низкоалкалоидные сорта люпина, эспарцет посевной, в Китае, Канаде и США с этой целью культивируют донник белый.
Все перечисленные выше кормовые растения относятся к подсемейству мотыльковых. В последние годы в этом качестве для тропиков все более широко используются некоторые представители подсемейства мимозовых. Это в первую очередь ряд африканских видов акаций, в частности, акация беловатая, а также растения рода прозопис. Особенно перспективным в этом плане является дерево леукена светлоголовчатая (Leucaena leucocephala ), родом из Центральной Америки, культивируемое сейчас в тропических странах почти повсеместно. Получаемая от него зеленая масса по питательной ценности не уступает люцерне, а урожайность выше в 1,5 – 2 раза.
Ряд представителей семейства – ценные лекарственные растения. Например, кассия широко используется как диуретическое и слабительное средство, из софоры японской получают рутин, её применяют в виде настоя для промывания и орошения гнойных ран и язв. Корень солодки голой и солодки уральской — сырье для медицинской и пищевой промышленности.
Среди многочисленных представителей бобовых имеются декоративные растения, цветы, деревья и кустарники, некоторые тропические виды служат источником ценной древесины розового, красного, темно-коричневого цвета, ряд африканских акаций используют для получения гуммиарабика, натурального клея. Многие бобовые выделяют камедь, применяемую в текстильной, лакокрасочной, пищевой промышленности.
бобовые дикорастущий красный книга
Бобовые распространены очень широко -- от Арктики до антарктических островов. По широте распространения представители подсемейства бобовых в целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно теплого и бореального климатов бобовые составляют значительную часть местной флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика.
Способность адаптироваться к самым разнообразным природным условиям поразительна у бобовых. Они легко проникают во многие растительные сообщества и часто являются их эдификаторами. Считается, что в травостоях лесной и лесостепной зон бобовые составляют 10-20% всей массы. Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на тяжелых и неплодородных глинистых почвах или на подвижных песках. Во влажных тропиках и субтропиках бобовые часто входят в состав леса как основные породы.
Говоря об огромной распространенности бобовых, следует, однако, указать и те сообщества и местообитания, куда представители этого семейства никогда не входят. Так, бобовые почти отсутствуют в пресноводных сообществах.
Бобовые -- деревья (часто очень крупные, высотой иногда до 80 м), кустарники, кустарнички, полукустарники и травы (последние главным образом в подсемействе бобовых).
Весьма обычны вьющиеся формы, как травянистые, так и древесные. На корнях большинства бобовых (около 70% видов), части мимозовых (10-15%), некоторых цезальпиниевых имеются клубеньки. Они весьма различной формы и возникают как разрастания паренхимной ткани корня.
В Красную книгу Липецкой области занесены девять видов бобовых. К ним относят: АСТРАГАЛ БЕЛОСТЕБЕЛЬНЫЙ Astragalus albicaulis DC. ; АСТРАГАЛ ШЕРСТИСТОЦВЕТКОВЫЙ Astragalus dasyanthus Pall. ; Астрагал изменчивый (Astragalus varius S. G. Gmel.) ; Карагана кустарниковая (Caragana frutex) ; Ракитник австрийский (Cytisus austriacus L); Чина черная Lathyrus niger ; ГОРОШЕК КАШУБСКИЙ Кашуб борчагы Vicia cassubica L. ; Клевер Литвинова.
Листья бобовых разнообразны, но всегда сложные. Прилистники всегда имеются, однако часто рано опадают, либо иногда сильно разрастаются (горох). Листья и отдельные листочки способны совершать разного рода круговые движения или складываться на ночь.
Цветки обоеполые, нередко довольно крупные яркие. У мотыльковых и цезальпиниевых они зигоморфные, а у мимозовых актиноморфные. Околоцветник всегда двойной. Чашечка состоит из 5, реже 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. Верхний, наружный по своему положению в почке и обычно самый крупный лепесток получил название флага (паруса). Он способствует привлечению насекомых опылителей. (РИС 1)
1 - Флаг (парус)
2 - Крылья (весла)
3 - Лодочка
Боковые лепестки называются крыльями (веслами) и используются насекомыми в качестве посадочной площадки. Самые внутренние по положению в почке лепестки обычно срастаются вдоль нижнего края, образуя лодочку (киль). Лодочка подобно защитному футляру, предохраняет тычинки и пестик и препятствует посещению цветков мелкими насекомыми, которые поедают пыльцу или нектар, но не являются эффективными опылителями. Венчик цезальпиниевых также более или менее неправильный, но верхний лепесток, гомологичный флагу, занимает в почке внутреннее положение. У мимозовых все лепестки одинаковые -- свободные или сросшиеся (рис.2).
Андроцей у всех бобовых состоит из 10 тычинок и может быть одно- и двубратственным. Для определения родов в рамках рассматриваемого семейства важное значение имеет строение андроцея. У одних родов андроцей многобратственный, когда все 10 тычинок свободные (роды: софора, термопсис). У других -- однобратственный, когда все 10 тычинок срастаются, между собой тычиночными нитями, образуя так называемую тычиночную трубку внутри которой располагается пестик (роды люпин и др.). Наконец, большинство родов семейства имеет двубратственный андроцей: 9 тычинок срастаются тычиночными нитями в трубку, а одна тычинка свободная (роды: горох, люцерна, вика, чина). Форма тычиночной трубки также бывает разнообразной. В одних случаях она срезана прямо и свободные концы тычиночных нитей одинаковой длины (чина), в других случаях она срезана косо. У мимозовых тычинки нередко расщепляются, и тогда андроцей кажется полимерным. Мотыльковые очень часто имеют гипантий (специфичная деталь цветка, возникшая в результате срастания оснований чашелистиков, лепестков и тычинок с тканями цветоложа) . Гинецей почти всегда монокарпный, с верхней одногнездной, редко двугнездной завязью.
Цветки собраны в простые соцветия - кисть, зонтик, головку.
Формула цветка: Ч5Л5П1Т10
Диаграммы цветков (рис 2)
Мimisoideae Caesalpinioideae Faboideae
Плод -- 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).
Опыление перекрестное, у большинства мотыльковых осуществляется крупными насекомыми -- шмелями и пчелами, которых привлекают обильные запасы нектара или пыльцы. Встречаются самоопыляющиеся виды, например горох. 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.
Примеры плодов бобовых:
1 - типичный плод вики
2 - разламывающийся боб копеечника
3 - спирально закрученный боб люцерны
4 - односемянной боб эспарцета
5 - 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 - 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.
