Введение

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Семейство Бобовые и Семейство льновые

Дисциплина: Ботаника с основами физиологии растений

Исполнитель: Герман Денис Викторович, 11 СПС, Садово - парковое и ландшафтное

строительство.

Руководитель:Егорова Галина Ивановна

Оценка__________________

Дата «___» _______ 2012 г.

Рецензент:_____________________________________________ _________________

Омск - 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………….. ………….3

Глава 1. Общая характеристика и морфологические особенности видов семейства Бобовые ………………………………………………………………………………….4 - 8

Глава 2. Бобовые в жизни человека……………………………………………………..8 - 9

Глава 3. Применение некоторых видов бобовых человеком. ……………………9

Глава 3.1. Соя……………………………………………………………............ 9 - 11

Глава 3.2. Генномодифицированная соя………………………………………11 - 12

Глава 4.. Общая характеристика и морфологические особенности видов семейства Льновые ………………………………………………………………………….. 12

Глава 5. Применение некоторых видов льновых человеком……………………..13

Глава 5.1. Лён долгунец…………………………………………………………12 – 14

Глава 5.2. Донник………………………………………………………………… 14

Заключение ……………………………………………………………………………. ……15

Список литературы ……………………………………………………………………. 16

Приложение ………………………...……………………………………………………17 - 21

Многие виды растений содержат вещества, которые по углеводородному составу близки к нефти (например, млечный сок молочаев, одуванчиков и др.). В настоящее время уже разработаны технологии получения из них высококачественного топлива. Это послужило толчком к созданию так называемых «энергетических плантаций». Производство растительного топлива оказалось экономически выгодным: занимая небольшие площади, «энергетические плантации» дают большой выход топливного суррогата. Кроме того, «энергетические плантации» из многолетних видов трав способны к ежегодному само возобновлению, а само производство растительного топлива – является экологически чистым в сравнении с ядерным и другими источниками получения энергии. Таким образом, зелёные растения не только определяют начальные и основные этапы сложных материально-энергетических обменных процессов в природных экосистемах, но и могут служить энергетической основой для создания материально-технической базы человечества.

Оценивая значение растений как первичных накопителей лучистой солнечной энергии, замечательный советский учёный — физиолог К. А. Тимирязев назвал их истинным Прометеем, похитившим небесный огонь. Здесь уместно вспомнить древнегреческую легенду о благородном Прометее, похитившем у богов огонь с Олимпа и подарившем его людям. Неблагодарные люди предали его, а разгневанные боги приковали Прометея к скале, где к нему каждый день прилетал орёл и клевал обнажённую печень, причиняя герою бесконечные страдания. Стоит задуматься, не так ли поступаем и мы с нашим зелёным другом?

За время существования человечества наша планета значительно «облысела» — уничтожено более 50% её естественного растительного покрова. На землях, где совсем недавно шумели леса, меняется климат, падает уровень грунтовых вод, мелеют реки, усиливается водная и ветровая эрозия почв, в результате чего без пользы смываются с поверхности миллионы тонн плодородных земель, на образование которых ушли тысячелетия. Не случайно появилось очень меткое выражение «оскальпированная земля».

Огромная роль принадлежит растениям и в поддержании оптимального углекислотно-кислородного баланса в атмосфере, также необходимого для нормальной жизнедеятельности большинства живущих на Земле организмов. Растительный покров в процессе фотосинтеза активно поглощает из воздуха углекислый газ и таким образом является одним из стабилизаторов его содержания в атмосфере.

Свидетельством того, насколько тесно связан человек с миром растений, является их ионизирующая гигиеническая роль, которая выражается в способности большинства из них изменять ионный режим воздуха в сторону, благоприятную для организма человека. В лесном воздухе степень ионизации кислорода в 2—3 раза выше, чем над лугом или в морском воздухе, и в 5—10 раз выше, чем в атмосфере городов. Вдыхание отрицательно ионизированного воздуха способствует повышению активности дыхательных ферментов, стимулирует деятельность сердечнососудистой, дыхательной и кроветворной систем, усиливает биотоки мозга, повышает содержание кислорода в крови, снижает в организме уровень сахара и фосфора, улучшает самочувствие и настроение, снимает головную боль и усталость. Воздух с отрицательным ионным составом является действенным лечебным фактором при переутомлении, бессоннице, гипертонии, астме. В этом проявляется один из видов биологического влияния растений на человека.

Растения играют важную роль в процессах почвообразования, регуляции климата, а также обусловливают микроклиматический и водный режим природных экосистем, участвуют в процессах их биологического самоочищения от загрязняющих веществ и организмов. Наземные растения образуют степи, луга, леса и другие растительные сообщества, создавая ландшафтное разнообразие Земли и бесконечное разнообразие экологических ниш для жизни других организмов. Таким образом, растительный покров является важнейшей составной частью всего природного комплекса, одним из важнейших элементов ландшафта, не только придающим определённый облик местности, но и определяющим условия жизни для многих других организмов. Иными словами, растительный мир служит биологической основой существования жизни на Земле и является ресурсным источником многих полезных для человека ценностей: технических, пищевых, кормовых, лекарственных, декоративных и многих других, необходимых для различных отраслей народного хозяйства, медицины и селекции. Растительный покров в каждой местности имеет большое промышленное, водоохранное, почвозащитное, климаторегулирующее и культурно — эстетическое значение. Следовательно, поддержание его в оптимальных состоянии и соотношении, с преобразованными землями является одним из решающих условий успешного развития экономики и производительных сил того или иного региона.

Глава 1. Общая характеристика и морфологические особенности видов семейства Бобовые (FABACEAE)

Бобовые — деревья (часто очень крупные, высотой иногда до 80 м), кустарники, кустарнички, полукустарники и травы. Число известных сейчас родов бобовых около 700, а видов не менее 17 000. Весьма обычны вьющиеся формы, как травянистые, так и древесные. Высота измеренного растения Компассии Малаккской (Koompassia moluccana) – составила 82,4 м, южноамериканской цедрелинги цепочковидной (Cedrelinga catenaeformis) — около 70 м, мори высокой (Mora excelsa) и афрормозии высокой (Afrormosia excel-sa) — около 60 м. От стволов таких огромных деревьев в нижней части отходят мощные досковидные корни. Разумеется, не все бобовые достигают таких колоссальных размеров, но и среди сравнительно невысоких деревьев есть удивительные растения. На корнях большинства мотыльковых (около 70% видов), части мимозовых (10—15%), некоторых цезальпиниевых имеются клубеньки. Они весьма различной формы и возникают как разрастания паренхимной ткани корня вследствие внедрения и эндогенного расселения бактерий из рода ризобиум (Rhizobium). Изредка поселяются цианобактерии, например, в клубеньках клевера александрийского (Trifolium alexandrinum), обнаружен эндосимбионт носток точкообразный (Nostoc punctiforme). Ежегодно бобовые, живущие в симбиозе с бактериями, возвращают в почву не менее 100 — 140 кг/га азота. Интересно, что иногда клубеньки известны у одних групп, но отсутствуют у родственно близких, например клубеньковоносные виды рода хетокаликс (Chaetocalyx) и не имеющие клубеньков виды эшиномеш (Aeschynomene) [9].

Листья бобовых сложные, с прилистниками нередко рано опадающими. Большинство мимозовых и многие цезальпиниевые имеют дважды парноперистосложные листья. Непарно – листосложные и тройчатосложные листья обычны у мотыльковых (редчайшее исключение тройчатый лист у камензии вьющейся (Camoensia scandens). Парноперистосложный лист — главный тип листа у цезальпиниевых. Некоторые тропические бобовые замечательны очень большими листьями.

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. Плотные соцветия, состоящие из множества мелких цветков, обычны для большинства мимозовых. Части их цветков, как правило, ярко окрашены. Тычинки становятся жесткими и выступают из венчика. Они производят избыточное количество пыльцы, или цветки выделяют, очень много нектара. Все это делает щетковидные или шаровидные соцветия мимозовых привлекательными для самых разнообразных насекомых и животных (мухи, бабочки, осы, пчелы, шмели, мелкие птицы, летучие мыши). Эффективность опыления, таким образом, обеспечивается массовостью опылителей, которые иногда привлекаются своеобразным резким запахом цветущих растений.

Для подавляющего большинства бобовых свойственна 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. Ветроопыление известно у тропического рода хардвикия (Hardwickia) из подсемейства цезальпиниевых. Летучие мыши посещают крупные соцветия ряда мимозовых. Орнитофильны некоторые цезальпиниевые с крупными цветками, например виды родов ангилокаликс (Angylocalyx), алекса (Alexa), кастаноспермум (Castanospermum), эритрина (Erythrina) и др. Для привлечения птиц в цветках эритрин выделяется такое количество нектара, что в США в некоторых местах их называют «cry-baby» — плачущий ребенок. Так как цветки эритрин перевернуты, пыльца при вторжении птицы высыпается на ее спинку, к спинке же прикасается и рыльце. У некоторых австралийских мотыльковых, например, у видов австралийского рода брахисема (Brachysema), опыление осуществляют птицы, стоящие на почве.

Цветки бобовых в большинстве случаев обоеполые, но однополые цветки у ряда представителей, все же известны. В частности, однополы (однодомные и даже двудомные цветки) несколько видов деревьев из родов гледичия (Gleditsia) и гимнокладус (Gymnocladus), широко культивируемых в субтропических странах. Некоторые виды нептунии (Neptunia) и паркий (Parkia) замечательны тем, что часть цветков в одном соцветии имеет только тычинки, а часть только гинецей. Чаще всего цветки бобовых 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. Расщепление особенно характерно для мимозовых, в цветках, которых иногда насчитывается, до нескольких сотен тычинок. Тычинки мотыльковых, 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. Таковы, в частности, виды родов архидендрон (Archidendron) и афонсея (Affonsea) из мимозовых, некоторые кассии (Cassia) из цезальпиниевых и даже некоторые мотыльковые. Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15—20, но представители некоторых родов имеют всего один семязачаток. Мимозовые и цезальпиниевые довольно четко отличаются от мотыльковых. У первых семязачатки в большинстве анатропные, тогда как у мотыльковых кампилотропные или гемитропные, битегмальные или редко унитегмальные. Форма и размеры чашечки бобовых довольно значительно варьируют. У Сараки индийской (Saraca indica), помимо чисто защитной роли, которую чашечка выполняет, когда цветок находится в бутоне, ее ярко окрашенные лопасти (почти у всех бобовых чашечка в той или иной мере сростнолистная) привлекают насекомых — опылителей, заменяя отсутствующие лепестки. Например, у видов рода Аморфа (Amorpha) сохраняется только один. На первый взгляд лепестки видов из подсемейства цезальпиниевых и мотыльковых обычно кажутся свободными при основании, но на самом деле они чаще всего прикреплены к цветочной трубке, которая возникла из сросшихся тканей чашелистиков, лепестков и тычинок. Несомненно, у предков современных бобовых был довольно крупный открытый актиноморфный венчик, допускавший посещение цветков самыми разнообразными насекомыми и птицами. Такой венчик сохранился у части видов архаичного мадагаскаро — африканского мотылькового кадия (Cadia). Венчик мимозовых тоже актиноморфный, но обычно маленький, со сросшимися в трубку лепестками. Такая трубка дополнительно фиксирует положение жестких выставляющихся тычинок. Цезальпипиеные и Мотыльковые, в подавляющем большинстве замечательны более или менее зигоморфным венчиком. Особенно характерен резко зигоморфный венчик для второго из названных подсемейств. По сходству с мотыльком он еще в XVI веке 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 мотыльковых имеют вышеописанный тип венчика. Отклонений от основного варианта известно немного, в частности несколько примитивных тропических мотыльковых и виды североамериканского рода аморфа. Замечательная стабильность мотылькового венчики, который – является своего рода «биологическим замком», охраняющим запасы пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей, шпана 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.

Бобовые распространены очень широко — от Арктики до антарктических островов. По широте распространения представители подсемейства мотыльковых в целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно теплого и бореальнго климатов мотыльковые составляют значительную часть местной флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика. Известно, например, что во флоре острова Калимантан мотыльковые занимают по числу представленных там родов 6-е место, в Новой Каледонии — 3 — е, на Марианских островах — 3 — е, во флоре Бразилии мотыльковые уступают лишь четырем семействам, в Италии они на 5 — м месте, а в Исландии и Гренландии, т. е. в холодном климате, только на 10.

Представители двух других подсемейств — мимозовые и цезальпиниевые — заметно уступают по широте распространения мотыльковым. Это преимущественно тропические и отчасти субтропические растения. Во многих тропических странах мимозовые и цезальпиниевые являются заметными компонентами местной флоры.

Способность адаптироваться к самым разнообразным природным условиям поразительна у мотыльковых. Они легко проникают во многие растительные сообщества и часто являются их эдификаторами. Считается, что в травостоях лесной и лесостепной зон мотыльковые составляют 10—20% всей массы. В заповеднике под Курском (Стрелецкая степь) на площади в 100 м2 среди 117 видов насчитывали 12 видов бобовых. В прериях Северной Америки, являющихся аналогами европейских степей, особую роль играют разные виды мотыльковых родов псоралея (Psoralea), астрагал, солодка и баптизия (Baptisia). Здесь же, очень часты кустарниковые мимозовые из рода прозопис. Значительно участие мотыльковых в создании различных кустарниковых сообществ Средиземноморья, Западной и Средней Азии. Незабываемое впечатление производят сообщества нагорных ксерофитов, в которых большое участие принимают ксерофильные представители бобовых. Особенно впечатляющи плотные колючие, прижатые к земле подушки трагакантовых астрагалов и эспарцетов. Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на тяжелых и неплодородно глинистых почвах или на подвижных песках. Длинные шнуровидные корни песчаных акаций (Ammodendron) хорошо удерживают растения на сыпучих песках Каракумов и Кызылкума, одновременно закрепляя их. Характерный саванный пейзаж создают ксерофильные с плоскими зонтиковидными кронами, мелколистные и колючие виды африканских акаций, паркий (Parkia) и брахистегий (Brachystegia). У австралийских ксерофильных акаций листья часто превращены в филлодии. Во влажных тропиках и субтропиках бобовые часто входят в состав леса как основные породы. В среднегорных лесах Гавайских островов главным лесообразующим деревом является мотыльковое эдвардсия златолистная (Edvardsia chrysophylla). Два других вида итого рода — эдвардсия четырехкрылая (Е. tetraplera) и эдвардсия мелколистная (Е. microphylla) – занимают сходное место в лесах некоторых типов в Новой Зеландии. Крупный, длиной до 5 см, красивый цветок эдвардсии четырехкрылой избрал национальным цветком этой страны. Интересно, что Гватемала получила свое название от местного имени характерного растения здешних лесов — мироксилона бальзама — поеного разновидности Перейры (Myroxylon balsamum var. pereirae). Редкий, во влажных тропиках, случай однопородных лесов представляет мора высокая из мимозовых, образующая на острове Тринидад чистые леса с ровным древесным пологом. Сухие тропические леса и редколесья, так называемые «леса Чако» в провинциях Гран — Чако (Парагвай и Аргентина) и Юнгас (в предгорьях Лид к Боливии), едва ли не наполовину состоят из разных бобовых (чаще виды прозописа).

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, нет их среди настоящих мангров. Известно лишь, одно водное мимозовое — нептуния Огородная (Neptunia oleracea), широко распространенная в тропических водоемах. Нет бобовых и среди эпифитов, поскольку у них тяжелые и замедленно прорастающие семена. Неизвестны случаи паразитирования бобовых на других растениях.

Глава 2. Бобовые в жизни человека.

Бобовые составляют весомую часть нашей флоры, представляя почти 10% видов цветковых растений России. К ним относятся такие крупные роды, как астрагал, чина, лядвенец, люцерна, донник, эспарцет, остролодочник, клевер, вика и др. Среди бобовых много пищевых культур мирового значения. К их числу относятся соя, фасоль, маш, арахис, горох, нут, чечевица, конские бобы и многие другие. Все эти полезные растения человек выращивает уже много веков, и в диком виде они часто неизвестны. Пищевая ценность бобовых определяется очень высоким содержанием в их семенах белка, крахмала и жиров. Много белка в семенах гороха - до 27%, а у чечевицы - до 32%. Они могут восполнить недостаток мясной пищи. Древние египтяне и греки уже возделывали эти растения. В отличие от них фасоль родом из Нового Света, где ее разводили еще 7 тыс. лет назад. Из Америки родом и арахис, который зовут еще земляным орехом. В семенах арахиса до 60% масла и до 37% белка. Мы привыкли считать основными масличными культурами подсолнечник и коноплю, но гораздо больше масла во всем мире производится из арахиса. Он уступает в этом только хлопчатнику. Мясистые бобы отдельных видов, содержащие большое количество кислот и сахаров, употребляют в качестве фруктов, например плоды средиземноморского рожкового дерева. Многие тропические деревья дают ценнейшую древесину, окрашенную в розовые, красные, темно-коричневые и почти черные тона. Некоторые бобовые содержат камедь, из натеков стволов ряда африканских акаций получают гуммиарабик, употребляемый в качестве натурального клея.

Ряд красивоцветущих деревьев из семейства бобовых служат украшением городов. Как декоративные вьющиеся однолетники очень часто выращиваются многие формы фасоли и душистый горошек. Среди бобовых есть и ценные красильные растения. Одно из них - индигофера дает индиго- стойкий природный краситель синего цвета. Некоторые виды донников с высоким содержанием кумаринов используют для ароматизации пищевых продуктов и табака.

Давнюю историю имеет и применение бобовых в медицине. Ряд растений, например, Кассия и Софора японская в качестве лекарственных имеют мировое значение. Упоминания заслуживают Калабарские бобы, дикорастущие в лесах тропической Африки. Калабарские бобы очень ядовиты, на родине их используют как "судилищные бобы". Человеку, заподозренному в преступлении, давали выпить отвар трав, куда входили и Калабарские бобы; смерть означала подтверждение обвинения, в противном случае обвиняемый считался оправданным. Сейчас вещества, получаемые из Калабарских бобов, применяют в офтальмологии. Мировое значение имеют заросли среднеазиатских солодки голой и солодки уральской. Экстракт корня используют в лекарственной пищевой промышленнсти. Некоторые бобовые используются для приготовления бальзамов, ароматических веществ, камедей. Камедь выделяют многие бобовые, используются камеди в текстильной, кондитерской, лакокрасочной отрослях промышленности, благодаря свойству сильно разбухать (5 грамов камеди способны впитать 200 грамов воды).

Огромно значение как кормовых растений. Клевер, люцерна - основные пастбищные растения, опыляются насекомыми. Но в Австралии основными пастбищным клевером еще с 20-х годов XX стал клевер подземный,самоопыляющийся вид, хорошо переносящий засуху, причем бобы созревают под землей. Так же культивируются как посевные эспарцет посевной и лютик желтый. Во многих странах культивируется донник белый. Весьма важным пастбищным растением пустынь и полупустынь Средней Азии являются верблюжья колючка, богатая сахарами, которые в жаркую погоду выделяются на стеблях и листьях в виде белого налета.

Глава 3. Применение некоторых видов бобовых человеком.

Глава 3.1 Соя (GLYCINE HISPIDA)(рисунок 1)

Описание растения. Корневая система стержневая с грубым, сравнительно коротким главным корнем и большим числом длинных боковых корней, проникающих в глубину до 2,0 м. Тонкие корни составляют около 60% массы всей корневой системы. Основная масса корней находится в пахотном слое. Стебель — твердый, неполегающий, высотой от 25 до 200 см, длина междоузлий от 3 до 15 см, количество боковых побегов от 2 до 5. Листья очередные, перистосложные. Первые 2 примордиальных листа — супротивные. Листья стушенные, состоят из 3 листочков различной формы: овальной, ромбической, яйцевидной, почти округлой. Цветки мелкие, пятилепестковые, без запаха. Венчик мотылькового. типа, белой или фиолетовой окраски. Соцветие — кисть, расположенная в пазухах листьев. Число цветков в кисти от 4 до 26. Тычинок 10, причем 9 из них срастаются вместе, 1 тычинка свободная.

Плод сои — боб. Бобы прямые, изогнутые, серповидные, плоские, опушенные, длиной до 5 см, окраска от светло-серой до черной. Число семян в бобе от 1 до 4, чаще 3. Количество бобов на растении зависит от густоты стояния растений, обеспеченности элементами питания и влагой. В загущенных посевах на растении образуется 10-15, а в разреженных посевах и на плодородных почвах — до 300-400 бобов. Нижние бобы прикрепляются на высоте от 3 до 15 см от поверхности почвы. В загущенных посевах прикрепление нижних бобов повышается до 17-20 см и в ряде случаев до 30 см от поверхности почвы. Семена шаровидные, овальные, плоско-округлые, удлиненно-округлые, почковидные. Окраска семян разнообразная — черная, коричневая, зеленая. Масса 1000 семян в зависимости от сорта колеблется от 60 до 400 г. Семя состоит из оболочки и зародыша, в котором имеются 2 семядоли и почечка с зачаточным корешком, стеблем и листьями.

Систематика. Соя относится к роду Glycine L, который объединяет десятки видов, распространенных в странах тропиков. В культуру введен один вид Glycine hispida Moench, выращиваемый на всех континентах земного шара. Сортовое разнообразие культурной сои объединено в 4 подвида (manshurica, chinensis, japonica, indica). Подвиды различают по продолжительности периода вегетации, строению куста, форме листьев и бобов, величине и окраске семян.

Биологические особенности. По продолжительности вегетации сорта сои условно делят на ультраскороспелые (80-90 дней), ранние (90-100), среднеспелые (110-120), позднеспелые (130-150) и очень позднеспелые (свыше 150 дней).

В онтогенезе у сои выделяют следующие фазы роста и развития: всходы (появление семядолей на поверхности почвы), образование первого тройчатого листа, ветвление, бутонизация, цветение, формирование бобов, налив семян и созревание семян.

Цветение и плодообразование в пределах одного растения происходят не одновременно. В период массового плодообразования заканчивается прирост вегетативной массы. Соя — самоопыляющееся растение. Цветение наступает на главном стебле с появлением 5-14 настоящих листьев. Фаза цветения длится 15-40 дней, у филогенетически старых форм — до 80-100 дней. Период развития боба в благоприятных условиях продолжается 18-20 дней, созревания — 15-25 дней.

Соя — культура муссонного климата, предъявляет повышенные требования к обеспечению влагой и теплом. Сумма активных температур за вегетацию в зависимости от сортовых особенностей составляет от 1700 до 3200°. Потребность сои в тепле возрастает от прорастания семян к всходам, а затем к цветению и формированию семян, во время созревания температура несколько уменьшается. Соя начинает прорастать при температуре 8-10°С, однако при такой температуре всходы появляются через 20-30 дней, при 14-16°С — через 7-8 дней, а при 20-22°С — через 4-5 дней. Повышение среднесуточной температуры в начале вегетации до 24-25°С приводит к некоторому снижению ростовых процессов, а температура 35-37°С отрицательно влияет на рост, развитие и образование клубеньков. Оптимальная температура в период вегетативного роста 18-22°С, для формирования репродуктивных органов — 22-24°, для цветения — 25-27°, для формирования бобов — 20-22° и созревания — 18-20°С.

Растения сравнительно легко переносят весенние заморозки до 2,5°С, осенние заморозки до 3,0°С не оказывают отрицательного действия на урожай семян, заморозки 4,0-4,5°С приводят к сильному промерзанию листьев, гибели цветков и бобов.

Соя — типичное короткодневное растение. При удлинении светового дня цветение и созревание задерживаются, увеличивается период вегетации. При чрезмерном удлинении светового дня цветение может отсутствовать. Максимальное цветение наблюдается при чередовании 12 ч света и темноты. Растения сои реагируют на изменение длины дня в период от появления всходов до окончания массового цветения. Реакция сорта на фотопериодизм тесно связана с периодом вегетации. Скороспелые сорта меньше реагируют на длину дня, чем среднеспелые и особенно позднеспелые.

Соя — светолюбивое растение, плохо переносит затенение. У затененных растений уменьшается содержание азота, увеличивается количество абортируемых плодов, снижается высота прикрепления бобов на стебле, что ведет к увеличению потерь при механизированной уборке. Освещенность регулируется изменением площади питания растений.

Как растение муссонного климата соя на формирование семян расходует значительно больше воды, чем зерновые колосовые культуры. Общий расход воды за вегетацию достигает 5-6 тыс. м3/га. В течение вегетации потребность в воде неодинаковая. При прорастании и набухании семена поглощают 110-160% воды к сухой их массе. От всходов до цветения наблюдается меньшая потребность в воде. Наиболее интенсивное водопотребление происходит в фазу цветения и формирования бобов. За этот период соя потребляет 60-70% суммарного расхода воды за вегетацию. Большинство сортов до цветения устойчивы к засухе, в период цветения и позднее устойчивость к засухе снижается. Коэффициент транспирации колеблется от 400 до 1000. Оптимальная влажность почвы в период вегетации должна быть не ниже 70-80% от наименьшей влагоемкости.

На формирование 1 т семян соя потребляет 84 кг азота, 23 кг фосфора и 37 кг калия. Общий вынос элементов питания надземной частью зависит от урожайности сои и при урожае семян в 3,3 т/га достигает 250 кг азота, 63 кг фосфора и 101 кг калия. Соя неравномерно потребляет элементы питания в течение вегетации. От всходов до цветения она усваивает 5,9-6,8% азота, 4,6-4,7% фосфора и 7,6-9,4% калия от общего потребления за вегетацию. Наибольшее потребление элементов питания происходит во время цветения, формирования бобов, начала налива семян. Недостаток элементов питания в эти периоды ведет к заметному снижению урожайности сои и не может компенсироваться внесением удобрений в более поздние фазы роста и развития растений.

Требования к почвам. Соя успешно растет на различных по механическому составу почвах: супесях, черноземах, каштановых почвах и суглинках. Плохо переносит заболоченные, засоленные и кислые почвы. Почвы с рН выше 9,0 и ниже 3,9 непригодны для этой культуры.

Особенности севооборота. К лучшим предшественникам сои во многих районах ее возделывания относятся сидеральные пары, пласт и оборот пласта многолетних трав, зерновые и колосовые культуры, идущие по чистым и занятым парам, а также пропашные (кукуруза, картофель, сахарная свекла, батат и др.). Не выращивают сою после суданской травы и подсолнечника, не рекомендуют ее размещать после кукурузы, под которую были внесены гербициды симазин и атразин.

Соя не выносит повторных посевов, так как наступает «почвоутомление», при этом загнивают проросшие семена, гибнут проростки, снижаются величина и активность симбиотического аппарата, а также сильно засоряются поля, накапливаются и распространяются вредители и болезни. Оптимальное насыщение севооборотов соей — от 22 до 40%. Во избежание отрицательного влияния повторных посевов на урожайность сои рекомендуют возвращать ее на поле не ранее чем через 4 года. В Юго-Восточной Азии соя — основной предшественник для риса, африканского проса. В субтропической зоне США ее чередуют с кукурузой, сорго или пшеницей.

Использование. Соя — самая распространенная зернобобовая культура мирового значения. В семенах ее содержится в среднем 36-42% полноценного белка, состоящего из глобулинов и небольшого количества альбуминов, 19-22% полувысыхающего масла и до 30% углеводов. Белок характеризуется высокой усвояемостью, хорошей растворимостью в воде. В 1 кг семян сои 320-450 г протеина, 21 г лизина, 4,8 г метионина, 5,3 г цистина и 4,9 г триптофана.

Благоприятное сочетание питательных веществ позволяет широко возделывать сою как пищевое, кормовое и техническое растение. Соя используется в пищу в разнообразных видах: из нее получают масло, маргарин, соевый сыр, молоко, муку, кондитерские изделия, консервы. Соевое молоко рекомендуют при язве желудка, заболевании почек, базедовой болезни, холицистите. Соевое масло идет не только в пищу, но и в мыловарении, в лакокрасочную промышленность, из него получают инсектициды, искусственный каучук, глицерин, жирные кислоты. Белок сои применяют при производстве бумаги, фотопленок. Большое значение как корм имеют жмых, шрот и соевая мука. Шрот сои содержит 40% белка, 1,4% жира и около 30,0% безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ).

Сою возделывают на зеленый корм и для силосования в смеси с кукурузой. В 100 кг зеленой массы содержится 21 корм. ед. и 3,5 кг протеина. В районах достаточного увлажнения сою выращивают в качестве зеленого удобрения.

В странах, расположенных южнее 48-50° с. ш., из зернобобовых культур предпочтение отдают сое как наиболее ценному белково-масличному растению.

Соя, как и другие бобовые культуры, обладает способностью ассимилировать азот из воздуха посредством симбиоза с клубеньковыми бактериями. В начальные фазы вегетации азотфиксация идет слабо, достигает максимума во время цветения и плодообразования, затем активность снижается по мере приближения растений к созреванию. Количество атмосферного азота, фиксируемого соей за вегетацию, составляет от 40 до 180 кг/га. Фиксируемый азот составляет примерно 60-65% от его общего количества в урожае сои. Интенсивность азотфиксации в посевах сои зависит от почвенно-кли-матических условий, уровня агротехники, а также от генетических особенностей сорта и штамма клубеньковых бактерий.

Глава 3.2. Генномодифицированная соя.

На ряду с обыкновенной соей существует и генномодифицированная – страшный пищевой суррогат.

В отличии от обыкновенной сои, генетически модифицированная растет кустом и похожа на новогоднюю елку, на ветвях которой, словно игрушки, «вцепились» стручки.

Минимум треть аграриев в нашей стране выращивают сою с применением ГМО. Свой выбор аграрии обуславливают тем, что сорта-мутанты более устойчивы к гербицидам и засухе. Большинство переработчиков и животноводов тоже заявили, что им безразлично, какую именно сою они перерабатывают или скармливают скоту. В Канаде и США анализы на содержание ГМО берутся из каждого грузовика, который возвращается с соей с поля. Мы же в данном случае бросились в воду, не зная брода.

10 октября, в рамках симпозиума по генетической модификации, проведенного Общенациональной Ассоциацией генетической безопасности (ОАГБ), доктор биологических наук Ирина Ермакова обнародовала результаты исследования, проведенного под ее руководством в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. Исследование впервые в России установило четкую зависимость между употреблением живыми существами в пищу генно-модифицированной сои и здоровьем их потомства. "Круглый стол" прошел в Российской академии государственной службы при Президенте РФ, сообщили ИА REGNUM в Общенациональной Ассоциации генетической безопасности.

В рамках эксперимента доктора Ермаковой в корм самок крыс добавляли соевую муку за две недели до зачатия, во время спаривания и во время кормления. В качестве контрольной группы служили самки, которым в корм ничего не добавляли. В экспериментах участвовало 3 группы по 3 самки в каждой: 1 группа - контрольная; 2 группа - добавляли концентрат ГМ-сои; 3 группа - добавляли традиционную сою. Ученые подсчитывали количество родивших самок, число родившихся и умерших крысят.

После получения результатов первой серии провели дополнительную вторую серию экспериментов. На этот раз объектами эксперимента были 2 группы: в корм одной группы добавляли ГМ-сою, другой - не добавляли ничего. Через 3 недели ученые получили следующие результаты по обоим экспериментам:

Добавки	Родившие крысы	Количество родившихся крысят	Количество умерших крысят (через 3 недели)	Кол-во умерших крысят в %	Cколько крысят осталось
Контроль (не добавляли ничего)	4 (из 6-ти)			6,8%
ГМ-соя	4 (из 6-ти)			55,6%
Традиционная соя	3(из 3-х)			9%

Таким образом, у потомства самок, которым в корм добавлялась ГМ-соя, был зафиксирован абнормально высокий уровень смертности (более половины от родившихся). Кроме того, 36% родившихся крысят из этой группы через две недели после рождения имели вес менее 20 граммов, что свидетельствует об их крайне ослабленном состоянии.

По своей морфологии и биохимическому составу крысы очень похожи на человека, поэтому полученные данные являются особенно тревожными

Последствия эксперимента приведены на фотографии 2

Глава 4.. Общая характеристика и морфологические особенности видов семейства Льновые (LINACEAE)

Семейство льновых, включающее 18 родов и около 330 видов, распространено по всему земному шару, но главным образом в умеренных и субтропических его областях. Льновые — это преимущественно травы (4 рода и около 250 видов), реже деревья, кустарники и полукустарники. Довольно многие представители семейства являются древесными лианами (виды родов гузония — Hugonia, дурандея — Durandea), лазящими посредством крючковидных шипов (метаморфизированные нижние ветви соцветия), закрученных наподобие бараньих рогов (рис. 142). Листья очередные или супротивные, цельные, обычно с прилистниками, которые часто в виде стипулярных желёзок, как у льна (Linum). Цветки собраны в верхушечные или пазушные соцветия (кистевидные, метельчатые, пучковидные, щитковидные, симподиальные завитки у льна) или иногда одиночные. Они небольшие по размеру, редко крупные (род рейнвардтия — Reinwardtia), актиноморфные, обоеполые, 5-членные или иногда 4-членные. Чашелистики свободные или при основании сросшиеся, одинаковые или, как у гугонии, разные по размерам и форме, часто по краям с железистыми волосками. Лепестки свободные, разнообразной окраски, особенно у льна (синие, голубые, розовые, желтые, красные, белые, табл. 38), часто с ноготками, образующими трубку, особенно длинную у южнокитайского и индокитайского рода тирпитция (Tirpitzia, рис. 143); у американского рода гесперолинон (Hesperolinon) лепестки при основании с ушками и выростами. Тычинок 5, редко 4, одинаковой длины, или их 10—15, 5—10, или 20—25, неодинаковой длины; нити тычинок обычно расширены и более или менее высоко сросшиеся в трубку, обычно несущую снаружи нектарные желёзки; в выемках трубки между нитями фертильных тычинок часто имеются стаминодии. Гинецей синкарпный, из 5—3, редко 2 плодолистиков со свободными, редко только при основании, или почти до верхушки, или полностью сросшимися столбиками; завязь верхняя, 5—3(2)-гнездная, с 2—1 семязачатками в каждом гнезде; часто (например, у льна) гнезда разделены ложной (т. е. не связанной с плацентой) Неполной или почти полной перегородкой. Плод большей частью септицидная коробочка, реже костянковидный или деревянистый, односемянный (род ктенолофои — Ctenolophon). Семена с прямым зародышем и обычно тонким эндоспермом или без эндосперма, но у азиатского рода индорухера (Indorouchera) он толстый; иногда семена с ариллусом или крылом.

Глава 5. Применение некоторых видов льновых человеком.

Глава 5.1. Лён долгунец(рисунок 3)

Ботаническое описание. Лен-долгунец — однолетнее растение с гладким тонким цилиндрическим стеблем высотой 70—125 см. На стебле поочередно расположены мелкие, сидячие, ланцетные, цельно, крайние листья. Растения в густом посеве одностебельные. При значительной площади питания могут развиваться боковые побеги, сильно уступающие по мощности главному. Стебель ветвится только на верхушке. В коровой паренхиме стебля расположены волокнистые пучки, состоящие из элементарных волокон, склеенных пектином.

Корень у льна-долгунца стержневой с густой сетью мелких ответвлений, расположенных в верхних слоях почвы.

Соцветие у льна промежуточное между зонтиком и кистью. Цветок пятерного типа, правильный. Чашечка имеет пять свободных чашелистиков, остающихся после созревания при плоде. Венчик свободнолепестный. Лепестки гладкие или гофрированные, голубые, по встречаются фиолетовые, розовые и белые. Тычинок пять. Пестик состоит из пятигнездной завязи с пятью столбиками и прододговато-линейными рыльцами. Плод — округлая коробочка, заостренная в верхней части, с десятью плоскими семенами яйцевидной формы. Семена могут иметь разнообразную окраску (коричневую, желто – коричневую, желтую и т. д.).

Биологические особенности. Лен относится к самоопыляющимся культурам, хотя у него возможно и перекрестное опыление насекомыми, особенно пчелами. Цветение начинается в ясную жаркую погоду в 5—6 ч утра и заканчивается к 9—10 ч. В пасмурную погоду начало цветения запаздывает на 1—2 ч, а продолжительность его увеличивается. Первым зацветает цветок, расположенный на верхушке главной оси, затем цветки на боковых осях. Цветение распространяется сверху вниз (т. е. раньше зацветают цветки расположенных выше по стеблю цветоносных побегов). В таком же порядке созревают коробочки. В густом посеве каждое растение цветет 3—4 дня, но при разреженном стоянии продолжительность цветения значительно возрастает вследствие образования большого количества цветков. Накануне дня цветения свернутые лепестки образуют конус, возвышающийся над чашелистиками. Пыльники в это время расположены ниже рыльца, которое созревает несколько раньше. К моменту, когда лепестки раскрываются, тычиночные нити успевают вытянуться и пыльники оказываются на уровне рыльца. Они вскрываются одновременно с раскрытием цветка или несколько позднее.

По продолжительности вегетационного периода сорта льна-долгунца значительно различаются. Сорта, выращиваемые в северной зоне льносеяния, имеют короткий вегетационный период: 72—80 дней, у сортов центральной и западной зон (в частности Прибалтики) он более продолжительный — 95—110 дней.

Лен-долгунец влаголюбив. При засухе резко снижаются высота растений и выход волокна. Последнее связано с усиленным развитием ксилемы. Снижается также качество волокна. Тем не менее, можно говорить об известных сортовых различиях в этом отношении. Не имея мощной корневой системы, лен особенно требователен к доступным формам элементов почвенного питания.

Лен довольно хорошо переносит кратковременные весенние заморозки. При этом всходы более чувствительны, чем растения несколько более позднего возраста. В ранние фазы развития они выдерживают заморозки до —3°С. Леи лучше развивается при умеренных температурах, чем в жаркую погоду. Выход волокна и его качество при этих условиях также повышаются. Лен-долгунец очень сильно полегает. Полегшие растения хуже развиваются и не поддаются механизированной уборке. Количество и качество волокна снижаются.

Применение. Волокна льна-долгунца захватывают разнообразные ткани – от грубых мешочных, технических, упаковочных до тонких батистов и кружев. Из волокна льна изготавливают брезенты, приводные ремни, шланги и др. Льняная пряжа крепче хлопчатобумажной и шерстяной. Льняные ткани (полотно, парусина, скатерти) отличаются большой прочностью.

Короткое льняное волокно - отходы (кудель, пакля) используют как обтирочный, упаковочный материал, льняную костру – для производства бумаги, изоляционных материалов.

Льняные семена используют в медицине, ветеринарии.

Льняной жмых – высококонцентрированный корм для животных, особенно для молодняка.

Семена масличных сортов содержат 35-45 % масла, которое применяют в пищевой, мыловаренной, лакокрасочной и других отраслях промышленности. Культура льна на волокно распространена в Нидерландах, Бельгии, Франции, Англии, Германии, Чехословакии и др.В нашей стране лен был известен еще в древности. В настоящее время по производству льняного волокна наша страна занимает первое место в мировом земледелии. Средний урожай льноволокна в стране 0,44 т/га. Лен-долгунец во многих хозяйствах является одной из экономически выгодных, высокорентабельных культур.

Глава 5.2. Донник(рисунок 4)

В официальной науке донник носит гордое ботаническое название Melilotus officinalis. Помимо этого встречаются и названия-синонимы, такие как королевский клевер и сладкий клевер. Данный многолетник относится к семейству Бобовых, в высоту достигает 1 м. Обладает гладким прямостоящим стеблем. Листья имеют форму трилистников. Цветет мелкими желтоватыми или белыми цветами с медовым ароматом. В процессе высушивания цветов их аромат усиливается. В природе встречается несколько похожих видов растения, эфирное масло которых, также как и масло донника, используется в парфюмерии. В качестве примера можно привести M. Arvensis. Произрастает сладкий клевер в Азии и Европе. Похожие виды встречаются в Африке и Америке. Культивирование цветов производится в России, Германии и Англии.

Из сухих цветов донника добывают конкрет путем экстракции растворителями. В результате образуется темно-зеленая вязкая жидкость с насыщенным, травянисто-медовым, сладким ароматом. Основная доля компонентов химического состава масла донника приходится на кумарины. Самостоятельно в домашних условиях средство не используется. Сладкий клевер помогает при нервном напряжении, бессоннице, тромбозе, варикозном расширении вен, головной боли, а также при нарушении пищеварения. В виде пластырей и мазей применяется для лечения ревматических болей, воспаления суставов, порезов и синяков.

Масло донника оказывает ряд лечебных действий: вяжущее, противовоспалительное, смягчающее, противоревматическое, противоспазматическое, седативное, отхаркивающее, инсектицидное. Средство помогает наладить работу желудка.

Донник служит компонентом парфюмерных композиций высочайшего класса, помимо этого используется для ароматизации табака, производимого в странах, где не введен запрет на кумарин.

Кумарины были введены под запрет в некоторых странах, включая США, в 1953 году, по причине их токсичности. Следует отметить, что некоторые кумарины еще и фитотоксичны.

Заключение.

В данной курсовой работе я хотел показать, что из себя представляют Семейства Бобовые и Льновые. Их природное и хозяйственное значение для человека, область их применения, а так же особенности выращивания. Так же хотелось отметить их целебные свойства и влияние растений этих семейств и продуктов изготовленных из них на наше здоровье. А так же показать негативное влияние, некоторых генномодифицированных форм на человека и последствия их пагубного влияния.

Надеюсь, что в данной работе тема мной была раскрыта полностью и вся информация понятна и доступна для понимания.

Список литературы:

1. А.Г. Еленевский. Ботаника: Систематика высших, или наземных, растений: Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений/ Еленевский А.Г., М.П.Соловьева, В.Н.Тихомиров. — Издательский центр «Академия». Москва, 2004г., 432с.

2. В.Е., Соколов. Международная программа ЮНЕСКО «Человек и биосфера», (МАБ) в СССР/ Соколова В.Е. — Издательство «Наука». Москва, 1987г., 384с.

3. Г.Л., Билич. Биология. Полный курс. В трех томах. Том 2. Ботаника/ Билич Г.Л., В.А. Крыжановский. — Издательство «Оникс». Москва, 2005г., 544с.

4.«Систематика высших растений». Практический курс. Сергиевская Е.В., Санкт-Петербург, 1998 г.

5.«Атлас по описательной морфологии высших растений», Федоров А.А.,

Кирпичников М.Э., Артюшенко З.Г., Москва-Ленинград 1956 год.

Приложение 1

СОЯ

Приложение 2

Крысята одного возраста из контрольной группы (слева) и группы "ГМ-соя".

Приложение 3

ЛЕН

Приложение 4

Дата добавления: 2015-04-25