Тема 1.9 Зернобобовые культуры
1) Общая характеристика, значение зерновых бобовых культур.
2) Общие морфологические признаки и биологические особенности зерновых бобовых культур.
Общая характеристика, значение зернобобовых культур.
К семейству Мотыльковые (Бобовые) относятся горох, кормовые бобы, соя, фасоль, чечевица, нут, чина, люпин (белый, жёлтый, узколистный).
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) приводит следующую классификацию зернобобовых: Фасоль (4 вида), Адзуки, Бобы мунг, Бамбарский земляной орех, Коровий горох, Горох посевной, Голубиный горох, Чечевица пищевая, Горошек, Боб садовый, Вика посевная, Люпин.
Второстепенные зернобобовые включают: Лобия, Канавалия мечевидная, Крылатые бобы, Мукуна жгучая, Хикама.
Зернобобовые культуры (горох, фасоль, вика, чечевица, бобы кормовые, нут и др.) относятся к семейству бобовых; их зерно отличается высоким содержанием белка (25–40% по массе) и превосходит в среднем в два раза содержание белков в зерне злаков. Белки бобовых культур в основном полноценны по аминокислотному составу, лимитирующей кислотой является метионин.
Важно отметить, что преобладающую долю белков бобовые растения создают в результате усвоения азота атмосферы.
В семенах бобовых имеются почти все жизненно необходимые для человека и животных аминокислоты; в них много углеводов, главным образом крахмала (45 - 50%) и разнообразных витаминов (А, В1 В2, С, РР и др.).
Семена сои и некоторых видов люпина содержат до 20 % жира. Все это определяет исключительно большое значение зерновых бобовых культур как одного из источников высокобелковых продуктов питания и разнообразных видов корма для с/х животных.
Из зерна производят муку, крупу, консервы, корма для скота; оно служит также сырьём для различных промышленных товаров непродовольственного назначения (клея, пластмасс и др.).
Помимо своей питательной ценности зернобобовые культуры имеют огромное агротехническое значение.
Бобовые растения играют важную роль в обогащении почвы азотом. На их корнях развиваются клубеньковые бактерии, усваивающие азот из воздуха. Вместе с остатками корней в почве после уборки бобовых остаются азотистые соединения.
Горох посевной за вегетацию может усваивать до 150 кг/га азота воздуха;
бобы и соя - до 250; люпин белый - до 300 кг/га.
При этом урожайность составляет 3,0-4,0 т семян с 1 га (без затрат азотных удобрений). Только в верхнем пахотном слое почвы (20 см) зерновые бобовые оставляют около 2,0-2,5 т и более корневых и пожнивных остатков (в воздушном состоянии), а общее количество азота, оседающего в почве, достигает 50 кг/га и более (столько же его содержится в 10-15 т хорошего навоза).
Поэтому возделывание зернобобовых не обедняет, а обогащает почву, накапливая в ней много органического вещества и улучшая её азотный баланс.
Эта особенность, а также способность усваивать прочие питательные вещества даже из труднорастворимых минеральных соединений делает зернобобовые культуры лучшими предшественниками для зерновых и технических культур, позволяет диверсифицировать систему земледелия. Чередование зернобобовых с другими культурами увеличивает биоразнообразие растений и обогащает среду обитания животных и насекомых.
В России с её разнообразием почвенных и климатических условий могут возделываться почти все зернобобовые культуры.
Здесь общая посевная площадь зернобобовых культур - около 2,0 млн га.
Первое место по посевной площади занимает одна из наиболее урожайных и ценных бобовых культур - горох, затем идут соя и люпин, на небольших площадях возделывают фасоль, чечевицу, чину, нут и кормовые бобы.
Зернобобовые по праву считаются одними из самых древних культур: история их выращивания и использования в пищу началась более восьми тысяч лет назад. Упоминания о чечевичной похлебке есть ещё в Ветхом Завете. В настоящее время эти культуры возделываются в большинстве стран мира на площади более 130 млн га.
В России зернобобовые культуры и особенно горох и чечевица известны с древних времен К 1913 году в Российской империи вся посевная площадь зернобобовых достигала 1,6 млн га - столько же, сколько сегодня занимают посевы зернобобовых на территории современной Российской Федерации. В начале XX века горох и чечевица являлись основными зернобобовыми культурами страны. Россия была мировым лидером по производству чечевицы. На её долю приходилось 85 % мирового экспорта. В 1913 году в Российской империи посевы чечевицы составляли более половины мировой посевной площади этой культуры.
В сравнительно больших объёмах в стране производились бобы. Они занимали площадь 0,07 млн га. Остальные зернобобовые имели региональное значение и преимущественно возделывались в «огородных» масштабах.
Смеси из вики и люпина использовали на зеленое удобрение. Фасоль выращивали в южных губерниях страны. В степных районах получали хорошие урожаи чины. На Дальнем Востоке и на Кавказе возделывались нут и маш.
В современной России зернобобовые культуры имеют важное продовольственное и кормовое значение. Биологическое разнообразие зернобобовых культур обеспечивает их широкое распространение по всей территории РФ.
В России выращивают крупносеменные однолетние растения: горох, сою, бобы кормовые, чечевицу, чину, фасоль, нут, вику яровую, люпин кормовой и др. В структуре посевных площадей зернобобовые культуры занимают 3,8 процента (1,67 млн га) от общего объёма обрабатываемой пашни, а их доля в производстве всех видов российского зерна составляет 2,1 процента (2,3 млн тонн).
Наибольшее распространение в нашей стране по-прежнему имеет горох. В 2015 году было собрано более 1,7 млн тонн гороха. Другие бобовые культуры производятся в относительно меньших количествах. Так, в 2015 г. урожай нута составил более 0,5 млн тонн, фасоли, чечевицы и люпина было собрано около 0,1 млн тонн.
Больше всего зернобобовых выращивают в Центральном, Приволжском, Южном, Сибирском и Северо-Кавказском федеральных округах.
Лидерами по производству зернобобовых культур являются Ставропольский край (10,8%), Ростовская (6,8%), Орловская (6,0%), Тамбовская (5,9%) области и Алтайский край (5,9%).
Учитывая разнообразие и специфику географических, почвообразующих, климатических, агротехнических, исторических, экономических и иных факторов производства бобовых в России к группе «ключевые зернобобовые культуры » можно отнести горох, фасоль, чечевицу, нут и люпин.
Зернобобовые культуры занимают особое место в питании человека. Они являются традиционным и очень важным пищевым продуктом населения Китая, Японии, Кореи, других стран Юго-Восточной Азии, Африки и Латинской Америки. В России, согласно данным бюджетного обследования семей, потребление зернобобовых в целом по стране составило 1,9 килограмма в год, при этом городские жители потребляли зернобобовых меньше (1,8 килограмма в год), чем сельское население (2,1 килограмма в год). Таковы данные Росстата за 2015 год. На потребление населением этих продуктов оказывают влияние, как климатические условия, так и традиции питания.
Сравнительный анализ пищевой ценности бобовых относительно другого продовольственного сырья свидетельствует о том, что белка в них содержится примерно в полтора раза больше, чем в говядине, в два-три раза больше, чем в зерновых злаковых, и в восемь раз больше, чем в молоке и картофеле. Кроме того, зернобобовые культуры выделяются среди продуктов растительного происхождения высоким уровнем железа, калия, кальция, магния, витаминов, что, несомненно, свидетельствует о перспективности их использования в диетическом питании.
Исследованиями установлено также, что бобовые культуры содержат различные биологически активные вещества: фитостеролы (это натуральные компоненты растений. Так же как холестерин участвует в процессе образования оболочки клеток человеческого организма, фитостеролы входят в состав клеточной мембраны растений. Наш организм фитостеролы не вырабатывает, и мы можем получить их только с пищей. У них есть важное свойство: они способны снижать уровень холестерина.), фитаты (антипитательное вещество, снижающие доступность содержащихся в рационе питательных веществ.), ингибиторы протеазы (представляют собой класс противовирусных препаратов, которые широко используются для лечения ВИЧ/СПИДа и гепатита С.), лецитин (является фосфатидным веществом, которое находится в структуре клеточных мембран и выполняет функцию построения для самих клеток и нервных тканей.), изофлавоны (натуральные компоненты, содержащиеся в некоторых растениях, например в соеили красном клевере. Эти вещества относят к группе фитоэстрогенов: их структура подобна эстрогенам человека, однако они менее активны. Изофлавоны являются естественной составной частью рациона человека, особенно в странах с высоким потреблением сои.), относящиеся к группе природных флавоноидов.
Также зернобобовые благодаря высокому содержанию клетчатки (около 10%) являются хорошим источником пищевых волокон.
Благодаря своей высокой пищевой ценности, которая, безусловно, выше, чем у других продуктов растительного происхождения, бобовые приближаются к животным продуктам.
Зернобобовые культуры не только сами обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низко белковых культур.
Семена бобовых растений - очень ценный концентрированный корм для животных. Их используют в качестве основных составных компонентов комбикормов, так как ни одна зерновая культура не сбалансирована по протеину и, особенно, лизину.
Семена бобовых используют для продовольственных, кормовых и технических целей. Их широко применяют для приготовления супов, каш, соусов, пюре, суррогатов кофе. Горох, фасоль, чечевицу и бобы широко используют в консервной промышленности. Из гороха и чечевицы получают также крупу и муку. Муку добавляют в колбасные изделия и кормовые концентраты. Семена сои и арахиса служат хорошим сырьем для получения ценного растительного масла.
Бобовые культуры дают высокопитательное, богатое белком сено. Часто их высевают с зерновыми злаками (овсом, ячменем), со злаковыми травами (тимофеевкой и др.) и убирают в период цветения.
Они дают хороший зелёный корм, силос, сенаж. Ценятся в кормовом отношении мякина и солома бобовых, содержащие до 5-8% белка.
Уборку (жатву) производят двумя основными способами.
В зависимости от особенностей культуры, погодных условий и др. факторов применяют прямое комбайнирование или раздельную (двухфазную) уборку.
Прямое комбайнирование осуществляют с конца восковой до начала полной спелости зерна, при этом способе зерноуборочным комбайном одновременно со скашиванием производят обмолот.
При раздельной уборке, которую осуществляют при восковой спелости зерна, сначала жаткой производят скашивание в валки. В валках зерно дозревает в течение нескольких дней (продолжительность зависит от культуры, погоды и др.), вегетативная масса подсыхает, затем зерноуборочным комбайном валки подбирают и обмолачивают.
Солому и зелёную вегетативную массу используют на корм скоту.
Иногда всю не зерновую часть урожая измельчают на отрезки длиной 8–10 см и разбрасывают по полю в качестве удобрения.
Нижняя часть стеблей зернобобовых культур, оставшаяся на корню после скашивания (так называемая стерня, или жнивьё), также является источником органического вещества для почвы.