Зернобобовые культуры в решении белковой проблемы кратко

Обновлено: 04.07.2024

Соя до недавнего времени была известна как техническая культура. Теперь она все шире используется как пищевая и кормовая культура, не теряя значения масличного сырья. Горох отличается универсальным употреблением, его широко применяют в питании человека и на корм животным. Семена зернобобовых культур используют для приготовления круп и муки, кондитерских изделий, консервов, пищевых и кормовых концентратов. Масло из семян сои имеет пищевое и техническое значение, а фермент уреазу, как и белок фасоли, применяют в медицине.

Значение зернобобовых культур трудно переоценить в современном земледелии. Как азотфиксирующие культуры они обогащают почву симбиотическим, практически бесплатным азотом, что позволяет существенно снизить расход минеральных удобрений. Зернобобовые являются хорошими предшественниками для зерновых культур.

Проблема кормового белка в нашей стране имеет в настоящее время чрезвычайно важное значение. Это объясняется большим дефицитом переваримого протеина в рационах различных видов и групп скота во многих хозяйствах страны. Общий его дефицит нередко составляет 20—35%, а в ряде случаев превышает этот уровень.

Для более полного удовлетворения потребностей животноводства в белке необходимо использовать резервы увеличения производства и повышения качества всех видов кормов. Но преимущественное внимание должно быть уделено развитию производства высокобелковых культур. Среди них особо важную роль должны сыграть зернобобовые культуры — горох, кормовые бобы и другие зернобобовые культуры, приспособленные к конкретным почвенно-климатическим условиям.

Многие зернобобовые культуры, такие как вика, люпины и бобовые многолетние травы, дают ценную зеленую растительную массу, используемую непосредственно на корм животным или для приготовления обогащенных белком грубых кормов — сенажа, сена, силоса.

31. Горох. Значение как продовольственной и кормовой культуры . Особенности роста растений, требования к условиям произрастания. Районированные сорта.

Горох является основной зернобобовой культурой в РФ. Горох широко используется как продовольственная культура, большое значение имеет как кормовая культура. Семена содержат 23-29% белка, до 40% крахмала, 10% сахаров и 1,5% – жира. В недозрелых бобах гороха содержится большое количество ферментов, витаминов (В1, В2, В6, С, РР). Кормовая ценность гороха определяется высоким содержанием аминокислот. В 1кг. зерна горох содержится в 2 раза больше протеина, чем в 1кг овса (в 1кг гороха протеина – 180г, а в овсе – 80г). 1кг горохового сена приравнивается к 2,2 лугового сена.

Освобожденные от оболочки семена хорошо развариваются. Овощные сорта гороха используют в консервной промышленности (зеленый горошек).

Большое значение горох имеет в земледелии из-за того, что он оставляет большое количество азота в почве (на 1 га – 50-100кг), поэтому горох является хорошим предшественником для большинства культур. Остатки, которые оставляет после себя горох приравнивается к внесению 20т навоза/га.

Горох возделывают также в занятом пару на зеленую массу, как в чистом виде, так и в смеси с овсом, ячменем и другими культурами. ПО качеству силос из горохо-мятликовых смесей превосходит кукурузный, так как в нем содержится больше белка и каротина.

Горох (Pisum L.) представлен несколькими видами, главный из которых горох культурный посевной (Р. sativum L.) — полиморфный, наиболее распространенный вид. Включает подвиды:

горох обыкновенный посевной (ssp. sativum) — с белыми цветками, светлыми однотонными шаровидными (у некоторых форм морщинистыми) семенами белого, розового, зеленого, желтого цвета со светлыми рубчиками, масса 1000 штук 150-340 г;
горох полевой, или пелюшка, (ssp. arvense) — с красно-фиолетовыми цветками и темными, обычно крапчато-окрашенными угловатыми семенами с небольшими вмятинами и коричневым или черным рубчиком; прилистники имеют красные антоциановые (фиолетовые) пятна; кожура серо-зеленая, черная или бурая.

Посевной горох подразделяется на лущильные и сахарные сорта. Лущильные сорта имеют в стенках боба жесткий пергаментный слой, выращиваются в основном на зерно. Сахарные сорта не имеют пергаментного слоя, бобы в зеленом состоянии могут использоваться в пищевых целях и возделываются преимущественно в овощеводстве.

Полевой горох (пелюшка) имеет кормовое значение, реже в качестве зеленого удобрения, выращивается на семена, сено и зеленый корм. Может возделываться на бедных песчаных и торфянистых почвах, очень скороспела, а её семеноводство устойчиво даже на севере, например, в Вологде и Республике Коми.

Корневая система стержневая, проникает на глубину до 100-150 см.

Стебель полегающим, высотой до 80-100 см. Штамбовые сорта вверху стебля имеют утолщения и укороченные междоузлия за счет чего устойчивы к полеганию.

Листья сложные парноперистые, заканчиваются ветвящимися усиками. В основании листа имеется два крупных прилистника, у пелюшки — с фиолетовым пятном.

Соцветие — одноцветковая или двухцветковая кисть.

Плод — многосемянный боб с 3-10 семенами. На стебле формируется 2-5 плодоносящих узлов. Созревание семян начинается с бобов нижних узлов.

Требования к температуре

Требовательность к теплу невысокая, холодостоек. Семена прорастают при температуре 1-2 °С. Оптимальная температура для появления всходов 6-12 °С. Всходы выдерживают заморозки до -6…-8 °С.

Высокие температуры в период цветения — налива зерна, а также суховеи плохо сказывают на урожайности.

На юге возделываются озимые и зимующие формы, способные выдерживать мягкие зимы.

Кормовые сорта гороха отличаются большей морозостойкостью.

Морозы -2…-3 °С в период плодоношения способны приводить к подмерзанию бобов.

Требования к влаге

Горох относительно влаголюбивая культура. Чувствителен к увлажнению до начала цветения.

Для набухания и прорастания семян требуется 110-115% воды от массы семян.

Отличается несколько большей засухоустойчивостью, чем кормовые бобы, вика, люпин, но меньшей, чем у нута, чины и чечевицы.

Транспирационный коэффициент 400-600 (400-450). Потребность в воде уменьшается на 10% при хорошем фосфорно-калийном питании.

Требования к свету

Относится к светолюбивым растениям длинного светового дня. По этой причине в северных районах рост и развитие гороха протекают немного быстрее.

Требования к почве

Горох посевной требователен к плодородию почв и увлажнению, так как при относительно слабой корневой системе успевает сформировать большую наземную массу.

Оптимальные черноземные почвы средней связности, хорошо увлажняемые и произвесткованные, серые лесные, окультуренные дерново-подзолистые, каштановые.

Плохо подходят плотные, тяжелые, легкие песчаные, кислые, солонцеватые, заболоченные почвы с залеганием грунтовых вод менее 60-80 см.

Оптимальная кислотность почвы рН 6-8.

Вегетация

Горох является однолетней скороспелой яровой культурой. Имеются также зимующие формы, возделываемые на юге.

всходы;
бутонизация;
цветение;
созревание.

Вегетационный период в зависимости от сорта и условий выращивания составляет от 60 до 140 дней.

Растения самоопыляющиеся, однако в жаркие и сухие годы возможно открытое цветение и отмечается некоторое перекрестное опыление.

В начальные фазы развития горох растет медленно, поэтому большое значение имеет борьба с сорной растительностью.

Клубеньки на корнях формируются через 7-10 дней после появления всходов (с фазы 5-8 листьев).

Максимальный рост наблюдается от начала цветения до начала созревания.

Цветение длится от 10 до 30 дней, при засухе — 6-8 дней. Перемещение пластических веществ от листьев и стеблей в семена завершается в фазе белковой спелости, при которой влажность составляет в начале фазы 35-40%, в конце фазы — 20-25%.

Севооборот

Основная статья: Зернобобовые культуры в севообороте

При размещении посевов в севообороте учитывают рельеф и экспозицию склонов. В засушливых условиях горох лучше размещать в пониженных местах, чтобы снизить влияние дефицита влаги. В северных районах, наоборот, посевы размещают на возвышенностях рельефа для лучшей и быстрой прогреваемости.

Предпочтительнее выделять под горох поля после хорошо удобренных предшественников, например, после зерновых (яровых и озимых) и пропашных культур (сахарной свеклы, картофеля, кукурузы, льна).

Плохими предшественниками являются подсолнечник из-за падалицы и бобовых из-за общих вредителей и болезней.

В севообороте расстояние между полями бобовых должно быть не менее 500 м.

Горох служит хорошим предшественником для озимых и яровых зерновых культур, технических культур.

Горох отзывчив на внесение органических удобрений под предшествующие культуры. Минеральные удобрения рекомендуется вносить непосредственно под горох.

На формирование 1 т семян и соответствующего количества соломы горох потребляет из почвы 45-60 кг азота, 17-20 кг фосфора, 35-40 кг калия, 25-30 кг кальция.

Горох также хорошо отзывается на внесение микроудобрений, прежде всего молибденовых и борных.

Обработка почвы

Главными задачами обработки почвы при выращивании гороха являются борьба с сорными растениями, сохранение влаги и выравнивание. Обработка почвы, в целом, аналогична обработке почвы под ранние яровые зерновые.

Основная обработка включает лущение стерни и вспашке. При засоренности корнеотпрысковыми сорняками через 2 недели после первого лущения, то есть при появлении розеток листьев, делают второе на глубину 10-12 см. После проводят вспашку плугами с предплужниками.

Для борьбы с корневищными сорными растениями выполняют дискование в перпендикулярных направлениях тяжелыми дисковыми боронами БДТ-7,0 на 10-12 см. После появления всходов пырея проводят глубокую вспашку.

В засушливых условиях в зимний период проводят задержание снега и талых вод.

При плоскорезной осенней обработке, весной проводят закрытие влаги с использованием игольчатых борон БИГ-ЗА, для предпосевного рыхления применяют специальные культиваторы.

Посев

Ранние сроки посева гороха предпочтительнее во всех основных зонах возделывания за исключением Западной Сибири и севера Казахстана, где посев проводят во второй половине мая из-за риска июньской засухи. Как правило, оптимальные сроки посева совпадают со сроками оптимальными для ранних яровых зерновых культур.

Запаздывание с посевом гороха на 7-12 дней приводит к уменьшению урожайности в Нечерноземной зоне на 2-3 ц/га, в лесостепной части Черноземной зоны — на 3-5 ц/га.

Для посева гороха применяют рядовой способ, реже узкорядный и перекрестный. Эти способы позволяют снизить полегаемость посевов, облегчить уборку, сократить потери урожая и получить наиболее высокую урожайность.

Разрыв между предпосевной обработкой почвы и посевом более 6 ч не допускается.

Глубина посева. Для Черноземной зоны она равна 6-8 см.

После посева при сухой погоде проводят прикатывание почвы с использованием кольчато-шпоровых катков ЗККШ-6. Прием эффективен в большинстве случаев, за исключением сырых и тяжелых глинистых почв.

Для борьбы с сорными растениями проводят довсходовое и послевсходовое боронование, позволяющее снизить на 60-80% засоренность посевов однолетними сорняками. Довсходовое боронование делают через 4-5 дней после посева, когда сорняки достигают фазы белых нитей. Боронование по всходам выполняют в фазу 2-5 листьев растений гороха до образования усиков и массовом отрастании сорняков. Боронование выполняют в дневное время только поперек рядков или по диагонали боронами с оттянутыми зубьями при скорости не выше 6 км/ч.

При двухфазной уборке проводят скашивание в валки при побурении (побелении, пожелтении) 60-75% бобов, влажности семян 30-40% и полностью сформировавшимися затвердевшими семенами. В этот период бобы верхнего яруса имеют бледно-зеленый цвет, стебли и листья — желтый.

При достижении влажности семян 16-19% проводят обмолот валков, обычно через 3-4 дня при хорошей погоде. При влажности менее 15% отмечается сильное дробление и потери от осыпания, а при влажности более 20% — повреждение зародышей семян.

Важнейший компонент научно обоснованных рационов кормления — растительный кормовой белок.

Поэтому производство растительного белка — основная задача современного кормопроизводства, а увеличение его ресурсов — одно из необходимых условий интенсификации всей отрасли животноводства.

Важным источником биологически ценного кормового белка являются зернобобовые культуры. Зерно кормовых зернобобовых культур и продукты его переработки содержат 20—50% белка. Белки семян зернобобовых культур богаче лизином по сравнению со всеми видами зерна злаковых культур.

Способность зернобобовых культур к фиксации симбиотическим путем азота важна в агротехническом и экономическом отношении.

Коэффициент использования азотных удобрений полевыми культурами обычно не превышает 50%, между тем биологический азот практически полностью утилизируется живыми организмами, что резко сокращает содержание нитратов в почвенных и грунтовых водах. Зернобобовые культуры, как и многолетние бобовые травы, выступают в земледелии как фактор регуляции кругооборота азота, рационального использования природных ресурсов и процессов в интересах человека.

Включение зернобобовых культур в севооборот позволяет полнее использовать преимущества плодосмена, повышает урожаи последующих культур, улучшает плодородие почвы, снижает потребность в техническом азоте. Положительные свойства этих культур реализуются только при условии получения достаточно высоких урожаев.

Кроме технических трудностей возделывания бобовых культур имеются и биологические особенности, затрудняющие их возделывание. Отличительная черта зернобобовых культур — слабая отзывчивость на факторы интенсификации, то есть на высокий уровень агротехники. Зернобобовые слабее реагируют на улучшение условий роста и развития. Удельная масса зерна в общем объеме урожая бывает и очень нестабильной по годам. У зернобобовых отсутствует компенсационная способность, то есть способность частичной замены одного компонента урожайности другим, как это наблюдается у зерновых культур.

Из выше сказанного ясно следует, что проблема растительного белка в нашем обществе весьма актуальна и требует своего решения. В её решении ведущая роль принадлежит бобовым культурам, которые формируют белок за счёт деятельности клубеньковых бактерий, а последние для синтеза белка используют бесплатный азот воздуха. В питании человека конечно растительный белок должен обеспечиваться зерном бобовых… Читать ещё >

проблема производства растительного белка и роль бобовых культур в её решении

Роль зернобобовых в производстве растительного белка ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

В решении проблемы растительного белка решающая роль принадлежит зерновым бобовым культурам, которые относятся к числу наиболее древних на Земле растений. Многие виды зернобобовых (соя, фасоль, горох, чечевица, кормовые бобы, вигна, голубиный горох, долихос и др.) и в настоящее время не утратили значения продовольственных культур.

Из зерновых бобовых культур человек получает 20% протеина, и в рационе половины населения многих развивающихся стран белок этих культур является основным. Зерновые бобовые культуры характеризуются высоким содержанием белка не только в семенах, но и в вегетативных органах. Белки их обладают высокой растворимостью и поэтому хорошо перевариваются и усваиваются, они более полноценны по аминокислотному составу. Содержание наиболее важных незаменимых аминокислот (лизина, лейцина, изолейцина, метионина, триптофана, валина) у зернобобовых в 2−4 раза выше, чем у злаковых культур.

Семена зернобобовых культур — высокопитательный и концентрированный корм для сельскохозяйственных животных.

В решении проблемы растительного белка решающая роль принадлежит бобовым культурам. Зерновые бобовые культуры не только обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низкобелковых культур.

Кроме того, что бобовые культуры обеспечивают организм человека и животного белками, они ещё являются и поставщиками энергии и источником незаменимых жирных кислот. Кроме этого в зерне этих растений содержатся витамины, минеральные вещества, которые в значительной степени повышают питательную ценность зернобобовых культур. Главное их преимущество в том, что белок зернобобовых культур содержит все незаменимые аминокислоты. Усвояемость этого белка выше и он, как показывают простейшие расчеты, обходится человечеству в 50 раз дешевле животного.

В мировом земледелии посевные площади зерновых бобовых культур составляют около 135 млн. га или 14% посева зерновых хлебов.

В настоящее время в производстве появились сорта интенсивного типа сои, фасоли, гороха и др. Эти сорта имеют низкую форму растений, устойчивы к полеганию, приспособлены к механизированной уборке. В последние годы внимание к зерновым бобовым культурам усилилось в связи с необходимостью ликвидации белковой недостаточности в питании и кормлении сельскохозяйственных животных. Проблема растительного белка превратилась в жизненно важную, а белок приобретает значение стратегического сырья.

В решении проблемы растительного белка решающая роль принадлежит зерновым бобовым культурам, которые относятся к числу наиболее древних на Земле растений. Многие виды зернобобовых (соя, фасоль, горох, чечевица, кормовые бобы, вика, голубиный горох, и др.) и в настоящее время не утратили значения продовольственных культур.

К бобовым культурам относят:

горох,
чечевицу,
фасоль,
кормовые бобы,
чину,
нут,
вику,
люпин,
сою,
арахис.

Все они объединяются семейством бобовые или лютиковые. В практике бобовые культуры называют зерновыми бобовыми культурами, что не совпадает с ботанической классификацией, учитывающей резкие различия плодов и семян по морфологии, анатомии и химическому составу злаковых и бобовых растений, входящих в различные семейства. Из зерновых бобовых культур человек получает 20% протеина, и в рационе половины населения многих развивающихся стран белок этих культур является основным. Зерновые бобовые культуры характеризуются высоким содержанием белка не только в семенах, но и в вегетативных органах. Белки их обладают высокой растворимостью и поэтому, хорошо перевариваются и усваиваются, они более полноценны по аминокислотному составу.

Содержание наиболее важных незаменимых аминокислот (лизина, метионина, цистеина, триптофана) у зернобобовых в 2-4 раза выше, чем у злаковых культур.

Семена зернобобовых в значительной мере удовлетворяют потребности человека и животных в:

углеводах,
витаминах, особенно группы В и Е,
отчасти в жире (особенно соя),
отчасти в белке.

Относительно минеральных веществ отмечено высокое содержание фосфора и калия, в то время, как содержание кальция, как и у мятликовых зерновых, - низкое

Углеводы бобовых культур. Основные углеводы, определяющие качество зерна зернобобовых культур, - это крахмал, гемицеллюлозы, клетчатка. Содержание крахмала в семенах различных зернобобовых культур колеблется в пределах 40 – 55 %, в сое и люпине его очень мало – в них накапливаются другие запасные вещества. Состав крахмала у многих бобовых культур примерно такой же, как у злаков, - на 20 – 30 % он представлен амилозой и на 70 – 80 % - амилопектином. В созревающих семенах запасной крахмал и другие полисахариды синтезируются из сахаров, образующихся в листьях, а также в створках бобов, в которых много моносахаридов и крахмала. В процессе налива зерна крахмал в створках бобов распадается, образующиеся продукты поступают в семена. В листьях в это время также усиливается распад структурных полисахаридов (гемицеллюлоз, пектиновых веществ) и ассимиляционного крахмала. В процессе распада этих веществ наряду с моносахаридами и их фосфорными эфирами образуется много сахарозы.

У большинства бобовых культур содержание в зерне липидов составляет 2 – 3 %, они в основном представлены жирами и фосфоглицеридами, которые локализованы преимущественно в зародыше. В семядолях синтезируются структурные липиды. У некоторых бобовых растений (нут, соя, люпин) в семенах может накапливаться значительно больше липидов, главным образом за счёт синтеза жиров. Особенно много жира содержится в зерне сои (18 – 25 %), у которой поступающие из вегетативных органов углеводы используются не на синтез крахмала, а на образование ацилглицеринов, в связи с чем соя является не только высокобелковой, но и масличной культурой. Семена люпина пока не используют для производства масел, хотя содержание масла и важных жирных кислот с точки зрения пригодности для пищевых и технических целей (простые и многократно ненасыщенные жирные кислоты) неплохое.

Белки семян зернобобовых растений хорошо сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот и поэтому имеют высокую биологическую питательную ценность. Особенно это относиться к такой культуре, как соя, в белках которой концентрация незаменимых (кроме метионина и триптофана) аминокислот значительно выше, чем требуется по нормам питания человека или кормления сельскохозяйственных животных. Основными запасными белками зернобобовых растений являются глобулины, на долю которых в общем белковом комплексе семян приходится 60 – 70 %. Остальная часть представлена альбуминами.

Читайте также: