Тема: Зернобобові культури. Морфологічні особливості зернобобових. Систематика та морфо біологічна характеристика гороху

План:

1. Зернобобові культури. Особливості морфологічної будови зернобобових культур.

2. Характеристика гороху.

3. Характеристика сої.

Завдання для самостійної роботи

1. Описати будову насінини і зародка зернобобових культур.

2. Вкажіть найбільш поширені на території України сорти гороху.

3. Опишіть види, підвиди зернобобових культур та вкажіть основні відмінності між ними(кормові боби, чина,сочевиця, квасоля).

Мета: Розглянути та вивчити особливості морфології зернобобових. Ознайомитися з представниками зернобобових та характеристикою гороху і сої.

Матеріальне забезпечення: сноповий матеріал, насіннєві зразки, муляжі, табличний матеріал.

Теоретична частина

1. Зернобобові культури. Особливості морфологічної будови зернобобових культур. Серед зернових бобових культур, які вирощують в Україні, найбільше значення мають горох посівний (Pisum sativum L.), люпин жовтий (Lupinus htteus L.), люпин білий (Lupinus albus L.) та люпин вузьколистий, або синій (Lupinus angustifolius L.), кормові боби звичайні (Faba vulgaris Moench.), соя культурна, або щетиниста (Glycine hispida Maxim.), квасоля звичайна (Phaseolus vulgaris L), сочевиця культурна, або харчова (Lens escylenta Moench), нут культурний (Cicer arietinum L.) та чина посівна (Lathyrus sativus L.).

За ботанічною класифікацією зернові бобові культури належать до родини бобових (Fabacea (Leguminosae Juss). За морфологічними ознаками окремих органів рослин вони істотно відрізняються від злакових.

Коренева система у зернових бобових стрижнева, складається з добре розвиненого головного кореня, який розростається із зародкового корінця і проникає у грунт на глибину 100–200 см, та бічних корінців – відгалужень першого і наступних порядків, які поширюються в боки до 100–120 см і розміщуються в основному в орному шарі (0–35 см). Розрізняють ще стеблові корені – гіпокотильні (підсім’ядольні), епікотильні (надсім’ядольні) та міжвузлові. Гіпокотильні корені розвиваються у рослин, які виносять на поверхню ґрунту сім’ядолі – соя, люпин, квасоля (крім багатоквіткової). Розміщуються вони між кореневою шийкою та сім’ядолями. У рослин, які не виносять з ґрунту сім’ядолей – (вкажіть самостійно) _{––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––} – утворюються переважно епікотильні корені, що розмішуються над сім’ядолями. На першому міжвузлі стебла можуть утворюватися при глибокому загортанні насіння у зволожений грунт міжвузлові корені. На коренях знаходяться добре помітні бульбочки, які утворилися внаслідок проникнення в кореневу тканину азотфіксуючих бульбочкових бактерій (Bacterium radicicola).

Стебло трав’янисте, різної висоти – від 25–50 см (сочевиця дрібнонасінна) до 250 см і більше (виткі форми квасолі); складається з гіпокотильної та епікотильної частин, стеблових вузлів і міжвузль; округле (горох, квасоля, нут, люпин) або чотиригранне (кормові боби, чина, сочевиця); опушене (соя, нут, люпин) або голе (горох, кормові боби, квасоля, чина, сочевиця); прямостояче (кормові боби, люпин, соя, кущові форми квасолі, нут, сочевиця), сланке (горох, чина) або витке (квасоля багатоквіткова); у різній мірі розгалужене.

Листки складні – мають черешок, прилистки та листочки. За будовою поділяються на парно- або непарнопірчасті, трійчасті, пальчасті й вусаті. Парнопірчасті листки складаються з однієї або кількох пар листочків, а черешок закінчується розгалуженими вусиками чи коротким вістрям (горох, сочевиця, чина, кормові боби); у непарнопірчастих листків на черешку листочки також розміщуються парами, але його верхівка замість вусиків закінчується одним листочком (нут), у бобових з трійчастими листками (соя, квасоля) на черешку є три листочки з власними черешками, причому перші два справжні листки у них прості (примордіальні). Пальчасті листки, які характерні для люпину, мають черешок, на якому у вигляді віяла розміщується декілька листочків (5–7 і більше). У деяких форм гороху трапляються вусаті листки, де на черешку замість листочків є розгалужені вусики. В основі складних листків містяться прилистки різної форми і величини.

Квітки у бобових неправильного метеликового типу. Вони складаються з чашечки, віночка, тичинок і маточки. У чашечці розміщується 5 напівзрослих яйцеподібно-ланцетних, ланцетних та інших за формою чашолистків; у віночку – 5 пелюсток, різної величини та форми: верхня пелюстка, яка за шириною часто перевищує довжину, називається прапорцем (вітрилом, парусом), дві бічні вільні пелюстки називаються крилами та дві нижні, які частково зрослися, називаються човником. Віночок має різне забарвлення: біле, рожеве, червоне, жовте, голубе, фіолетове та ін. Тичинок у квітці 10, з них 9 зростаються до половини у вигляді трубки, а одна залишається вільною, що властиво квіткам більшості польових зернових бобових культур – гороху, сочевиці, квасолі, сої, кормовим бобам, або всі 10 тичинок зростаються у трубку (квітки люпину). Маточка складається із зав’язі, стовпчика і приймочки. У зав’язі може бути різна кількість насінних зачатків (від 1–2 до 8–10 і більше), що залежить від виду, роду рослин. Квітки розміщуються на квітконіжках по 1–2 у пазухах листків (горох, сочевиця, чина, нут) або утворюють суцвіття: китицю (люпин, квасоля, соя, кормові боби), несправжній зонтик (фасційований горох).

Плід однонасінний, дво- або багатонасінний біб. Боби мають різну форму – пряму, зігнуту серпоподібну, шаблеподібну, ромбічну, плоску, здуту та ін.; завдовжки від 1–2 до 15–20 см і більше. Вони бувають голими і опушеними (люпин, соя), за забарвленням солом’яно-жовті, чорно-бурі, фіолетові, строкаті. Боби складаються з двох стулок і у більшості бобових рослин, крім нуту та білого люпину, при достиганні розтріскуються і стигле насіння легко відокремлюється від насінної ніжки.

Насіння вкрите міцною насінною оболонкою, яка має різне забарвлення. Під нею розміщується зародок, який складається з двох сім’ядолей, зародкових корінця і стебельця та верхівкової бруньки з двома справжніми листочками. На верхньому боці насінної оболонки розглядається у вигляді смужки насінний рубчик – місце прикріплення насінного зачатка до насінної ніжки. Рубчик розділяється на дві поздовжні половинки рубчиковим слідом, який являє собою слід розриву судинно-волокнистого пучка між насінною ніжкою та насінням і є місцем для проникнення води в зародок під час проростання насіння. У так званого твердокам’яного насіння рубчиковий слід закритий кутикулою, крізь яку вода в насіння практично не проникає і воно без відповідної підготовки не проростає. У кінці рубчика, з боку корінця, можна помітити сім’явхід, або пилковхід (мікропіле), через який при заплідненні проникає пилкова трубочка, з протилежного боку насінного рубчика міститься халаза у вигляді маленького горбочка (на насінні квасолі роздвоєного), яка є основою насінного зачатка.

Бубнявіння насіння починається лише при поглинанні води у відсотках на абсолютно суху масу: сочевиця, нут – 100–105; горох, соя – 100–110; люпин білий – 110–115; кормові боби – 110–120; квасоля – 110–130; чина – 120–130; люпин жовтий – 140–145; люпин вузьколистий – 165–170. Першим при проростанні насіння з’являється корінець, за ним – стебельце. Зважаючи на особливості проростання, зернові бобові поділяються на дві групи: до першої належать ті, в яких при проростанні насіння на поверхню ґрунту виносяться сім’ядолі Підсім’ядольним колінцем (так зване надземне проростання); в другої – ті, в яких сім’ядолі не виносяться і на поверхні відразу з’являються перші справжні листки. Першу групу становлять зернові бобові культури, які утворюють кільчасті та трійчасті листки – люпин, соя і квасоля (крім багатоквіткової, яка не виносить сім’ядолей); другу – які мають парно- та непарнопірчасті листки – горох, сочевиця, чина, кормові боби, нут.

2. Характеристика гороху. Рід гороху – Pisum L. (підродини лядвенцевих – Lotoideae) – поділяється на шість видів: горох культурний (посівний) – P. sativum L., горох високий – P. elatius Steven., горох низькорослий – P. himile Boiss et Мої., горох абіссінський – P. abyssinicum Braun., горох червоно-жовтий – P. julvum Sibth. et Sm. та горох багаторічний (красивий) – P. fonnosum Boiss.

Найпоширенішим є посівний горох, який визнається деякими ботаніками як збірний вид культурного гороху (Pisum sativum L.). Його поділяють на чотири підвиди: горох культурний посівний – sativum Gov., польовий – arvense L., закавказький – transcaucasicum Gov. та азіатський – asiaticum Gov.

Переважна більшість сортів, які вирощують в Україні, належать до виду культурного, або посівного гороху, менша частина – до польового, який ще має назву пелюшка.

Характерні морфологічні ознаки посівного та польового гороху. Горох посівний. (Описати самостійно) _{–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––}

Горох польовий. _{––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––}._{––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––}

Ботаніки вважають, що віднесення гороху посівного і польового до різних видів більш аргументовано з ботанічної точки зору. Тепер серед кормових сортів гороху на зерно (їх можна використовувати як харчові) є такі, в яких зерно має світле забарвлення, а рубчик – темне.

Коренева система у гороху добре розвинена. Головний стрижневий корінь проникає у грунт на глибину до 1,5 м, а бічні корені розгалужені до 1 м у боки.

Стебло трав’янисте, в основі здатне до гілкування, різної висоти: у карликових сортів – до 50 см, напівкарликових – 80, середньорослих – 130 та у високорослих – до 150–200 см і більше. Карликові сорти стійкі проти вилягання; високорослі – утворюючи сланкі стебла, вилягають. У поперечному розрізі стебло округле або невиразно чотиригранне, порожнисте, різної товщини, з багатьма міжвузлями. Стебла у гороху бувають простими (звичайними) і фасційованими (штамбовими). Прості стебла мають видовжені міжвузля, до верхівки тоншають; фасційовані – складаються з коротких міжвузлів, у верхній частині розширено-сплющених (фасційованих).

Листки у посівного і польового гороху парнопірчасті, здебільшого з 2–3 парами листочків і закінчуються розгалуженими вусиками, якими рослини можуть чіплятися одна за одну або в сумішках закріплюватися на інших високоросліших рослинах.

Стебло, листки і прилистки покриті восковим нальотом. У природі трапляються форми гороху з непарнопірчастими та багаторазово парнопірчастими листками, а також з листками у вигляді розгалужених вусиків (горох вусатий).

Квітки у посівного гороху величиною від 15 до 36 мм, переважно білого кольору, зрідка – голубого. У сортів з простим стеблом квітки розміщуються по 1–2 на квітконіжках вздовж стебла; з фасційованим (штамбовим) стеблом квітконіжки з 2–5 квітками розміщуються у верхній частині стебла, утворюючи суцвіття – несправжній зонтик. У польового гороху квітки різного кольору, частіше фіолетово-червоного.

Плід – біб. За будовою стулок бобів посівний і польовий горох поділяються на лущильні й цукрові сорти. У стулках лущильних сортів гороху, які вирощують в основному для одержання стиглого зерна, внутрішні боки стулок вистелені пергаментним шаром клітин, який надає міцності й жорсткості плодам. У цукрових сортів, насіння яких використовується для консервування або безпосереднього вживання в їжу в недостиглому стані, пергаментний шар клітин відсутній. Такі плоди є досить ніжними і часто використовуються у їжу „на лопатку” – цілими. За формою боби у лущильних сортів бувають прямими, зігнутими і шаблеподібними, з тупою або загостреною верхівкою, у цукрових – мечоподібними з гладенькою поверхнею стулок та чоткоподібними, в яких добре помітні на стулках перетяжки між насінними гніздами.

За формою насіння округле, кутасте, округло-кутасте, квадратне. Поверхня його гладенька або зморшкувата. Маса 1000 насінин 170-250 г.

3. Характеристика сої. Соя належить до роду, який, за даними F.J.Herman (1962), поділяється на три підроди (subgenus) Leptocyamus, Glycine i Sofa. За свідченням П.М.Жуковського, рід Glycine об’єднує 10 видів. В СНД ростуть лише два види: соя культурна – Glycine hispida Maxim, Moench. (синоніми: Soja hispida, Moench:, Soja japonica Savi. та ін.), яка є важливою сільськогосподарською культурою, та уссурійська дикоросла соя – G. ussuriansis Regel and et. Maak., що росте на берегах річок і озер, а також на сопках Далекого Сходу.

Соя культурна, або щетиниста (2n-38, 40) – однорічна трав’яниста рослина, зовні подібна до квасолі. Коренева система – стрижнева. Головний корінь грубий, відносно короткий, бічні корінці у більшості тонкі, довгі, проникають у грунт на глибину до 2 м.

Стебло (Описати самостійно) _{–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––}

Листки (Описати самостійно) _{–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––}

Квітки малі, мають п’яти зубчасту зелену чашечку та п’ятипелюстковий віночок білого або фіолетового кольору, маточку з верхньою зав’яззю та 10 тичинок, з яких 9 зрослих і одна вільна. Розміщуються квітки у пазухах листків на квітконіжках, утворюючи суцвіття – китиці (грона), які можуть бути короткими, малоквітковими – з 2–4 квітками або довгими, багатоквітковими – з 10–20 квітками і більше.

Плоди – боби, за формою – прямі, мечоподібні, злегка зігнуті, шабле - або серпоподібні, плоскі чи опуклі, з гладенькими або чоткоподібними стулками; світлого, коричневого чи бурого кольору.

Насіння округле, овальне, округло-овальне, овально-видовжене, плоске або опукле; велике, середнє чи дрібне, жовте, зелене, коричневе, чорне, жовте, з коричневою пігментацією, з насінним рубчиком світлого, сірого, темно-коричневого кольору. Маса 1000 насінин – 50–400 г. При проростанні насіння сім’ядолі виносяться на поверхню ґрунту.

Із відомих шести підвидів культурної со ї – напівкультурної (gracilis Enk.), індійської (indica Enk.), китайської (chinensis), корейської (korajensis Enk.), маньчжурської (manshurica Enk.) та слов'янської (slavonica Kov. et Pinz) – в СНД поширені два останніх підвиди.

В Україні вирощують сорти сої переважно маньчжурського підвиду і зовсім мало – слов’янського.