Происхождение культурных растений и их классификация

 

Число видов растений, используемых человеком, превышает 20 тыс. Среди них 1,5 тыс. культурных видов, которые возделываются, т.е. культивируются человеком. Важнейшее значение имеют 640 видов, а наиболее распространены только 190 видов (злаки и зерновые бобовые — 78 видов, масличные и прядильные — 53 вида, корнеклубнеплоды и др. — около 60 видов.

Культурные виды созданы человеком еще в глубокой древности. Их история — это часть истории человечества. В культуру были введены местные дикие растения. Как показали исследования П.М. Жуковского, культурный вид — это следствие не только ис­кусственного, но и естественного отбора. Человек регулирует, комбинирует и использует естественные закономерности. Культурный вид отличается от дикорастущего объемом органов, используемых человеком. Эволюция культурных растений совершается на основе тех же закономерностей, что и эволюция дикорастущих. Основана она на мутациях и гибридизации. На основе познания закономерно­стей эволюции культурных растений и достижений генетики созда­ются новые высокопродуктивные растения.

Многие культурные растения не способны к одичанию. Предо­ставленные самим себе, они погибают, как, например, пшеница, кукуруза, тыква. Некоторые легко дичают и превращаются в сорня­ки — рожь, рыжик, земляная груша.

Благодаря учению Н.И. Вавилова установлены географические центры происхождения и формообразования культурных растений. Так, в Латинской Америке находятся центры формообразования картофеля, кукурузы, хлопчатника, фасоли, тыквы, перца, арахи­са, томатов. Археологические находки показали, что Азия является родиной пшеницы, риса, ржи, проса, ячменя, сои, гороха, конопли, сахарного тростника, некоторых видов хлопчатника; Африка — сорго, африканского проса, клещевины, некоторых видов хлопчат­ника, арбуза; Европа — сахарной свеклы, горчицы, овса.

Великие географические открытия повлекли за собой и переселе­ние растений. Пшеница широко распространена теперь в Европе, Америке, Азии и Австралии; картофель и подсолнечник ныне зани­мают наибольшие площади на Европейском континенте; 75 % посе­вов арахиса размещены в Азии и Африке. Таким образом, первич­ная география культурных растений весьма изменилась.

По особенности формирования растениями органов размножения и продолжительности их вегетационного периода выделяют две ос­новные биологические группы сельскохозяйственных культур: рас­тения короткого периода роста и растения растянутого периода рос­та.

Растения первой группы относятся к семействам мятликовых, астровых, льновых. Они образуют соцветия в результате дифференциации точки роста и отличаются сравнительно быстрым ростом. После цветения он почти полностью прекращается.

Растения второй группы принадлежат к семействам бобовых, мальвовых, гречишных. Соцветия и цветки образуются в пазухах листьев. Точки роста стебля сохраняют способность к образованию новых вегетативных и генеративных органов до конца цветения. Рост этих растений продолжается в течение всего вегетационного периода.

Окончание табл. 28

По продолжительности жизни все высшие растения делятся на однолетние, двулетние и многолетние; по числу поколений генера­тивных побегов — на монокарпические, или однократно плодонося­щие, и поликарпические — многократно плодоносящие.

По общей требовательности к свету и теплу сельскохозяйствен­ные растения можно разделить на два типа: растения умеренного пояса и растения южных широт — субтропического и тропического поясов. Растения умеренного пояса сформировались в условиях смены теплого и холодного сезонов года. Они отличаются высокой холодо- и морозостойкостью. Это растения длинного дня — пшени­ца, рожь, ячмень, горох, подсолнечник, бобовые и злаковые травы, лен. Растения субтропического и тропического поясов формирова­лись в условиях мало изменяющегося режима тепла в течение веге­тации. Они неустойчивы к пониженным температурам. Это расте­ния короткого дня — кукуруза, просо, рис, фасоль, картофель, хлопчатник.

В группу растений полевой культуры входят около 90 важнейших видов, относящихся ко многим биологическим семействам, дающих человечеству необходимые и пока ничем незаменимые продукты питания, корма для животных, сырье для промышленности. Каж­дый из этих видов и даже отдельные сорта различаются по морфо­логическим, биологическим, хозяйственным признакам и приемам возделывания. Все разнообразие полевых культур принято делить на группы с учетом наиболее характерных признаков.

Общепринятой является группировка полевых культур по харак­теру использования главного продукта, получаемого в урожае. Каждая группа подразделяется на биологические подгруппы, вклю­чающие отдельные полевые культуры (табл. 2).

Размещение основных полевых культур по экономическим райо­нам связано с биологическими особенностями возделываемых рас­тений, природными условиями и почвенно-экологическими требо­ваниями растений. Каждый экономический район характеризуется специализацией растениеводства. Так, Центральный экономиче­ский район специализируется на производстве зерновых, картофеля, льна; Центрально-Черноземный — зерновых, сахарной свеклы, подсолнечника, эфирномасличных, картофеля; Северо-Кавказский - зерновых, подсолнечника

Таблица 2

Производственная и ботанико-биологическая группировка полевых культур (Вавилов и др., 1986)

Группа культур по характеру исполь­зования	Биологическая группировка	Полевая культура
I. Зерновые	1. Зерновые хлеба (озимые и яровые) 2. Зерновые хлеба яровые и растения др. семейств 3. Зерновые бобовые	Пшеница. Рожь, ячмень, овёс   Кукуруза, просо, сорго, рис, гречиха Горох, кормовые бобы, чечевица, чина, нут, соя, фасоль, люпин
II. Корнеплоды, клубнеплоды, бахчевые, кормовая капуста	4. Корнеплоды     5. Кормовая капуста 6. Клубнеплоды 7. Бахчевые	Сахарная свекла, кормовая свекла, морковь, брюква, турнепс Кормовая капуста, кольраби Картофель, земляная груша Арбуз, дыня, тыква
III. Кормовые культуры	8. Бобовые травы многолетние   9. Злаковые травы многолетние   10.Бобовые травы однолетние 11. Злаковые травы однолетние   12. Новые многолетние кормовые растения     13. Новые однолетние кормовые растения	Клевер, люцерна. Эспарцет и др. Тимофеевка, овсяница, житняк и др. Вика, сераделла, клевер и др. Суданская трава, могар, райграс Борщевик Сосновского, окопник жесткий, горец Вейриха, сильфия пронзённолистная, козлятник восточный Мальва мутовчатая, редька масличная
IV. Масличные и эфирномасличные	14. Масличные   15. Эфирномасличные	Подсолнечник, сафлор, горчица, рапс, рыжик, клещевина, кунжут, мак масличный, арахис, перилла, лялеманция Кориандр, анис, тмин, мята перечная, шалфей мускатный
V.Прядильные	16. Растения с волокном на семенах 17. Лубоволокнистые	Хлопчатник   Лён, конопля, кенаф
VI. Табак и махорка	_	Табак и махорка

 

 

сахарной свеклы; Дальневосточный — сои, риса, картофеля; Среднеазиатский — хлопчатника, риса, кормовых.

 

ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ РАСТЕНИЙ

 

Рост и продуктивность растений зависят от плодородия почвы. В свою очередь растения оказывают большое воздействие на свойства почвы. Все почвы обладают разным уровнем естественного плодоро­дия по отношению к определенным видам растений.

По сравнению с дикими растениями культурные хуже усваивают элементы питания из труднодоступных почвенных соединений. По­этому они более требовательны к почвенному плодородию, чем ди­кие. Для хорошего развития корневой системы им нужна рыхлая почва с хорошей аэрацией. Например, урожай резко снижается, ес­ли плотность почвы достигает 1,45—1,60 г/см³. Лучшими для роста большинства культур являются суглинистые почвы, хотя некоторые культурные растения способны давать урожай и на песчаных по­чвах.

Всем культурным растениям нужно большое количество элемен­тов питания. Так, в течение вегетации они потребляют до 1 т/га химических элементов. Такую большую потребность может обеспе­чить почва с высокой биологической активностью. Высокие требо­вания предъявляют культурные растения к содержанию гумуса и его качественному составу. В органическом веществе находится ос­новная часть запасов азота, серы и фосфора, так необходимых для получения урожая.

Урожай культурных растений зависит и от водно-физических свойств почвы, от ее структурного состояния и в целом от ее водного и теплового режима. Чтобы обеспечить потребность растений в во­де, почва должна легко впитывать и удерживать атмосферные осад­ки. Оптимальная влажность в корнеобитаемом слое в разные перио­ды вегетации для большинства растений находится в пределах 60—80 % от наименьшей влагоемкости, а в период интенсивного роста —70—80 %.

Не безразличны культурные растения и к кислотности или ще­лочности почв. Для большинства культурных растений благоприят­ны нейтральные или слабокислые почвы, но некоторые культуры могут давать урожай и на кислых, и на щелочных почвах.

Таким образом, плодородная культурная почва должна обладать мощным пахотным корнеобитаемым слоем с большим запасом пи­тательных элементов, благоприятными водно-воздушным, тепло­вым и пищевым режимами. Преобразование природных почв в культурные, отвечающие всем требованиям культурных растений, называют процессом окультуривания.

 

ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

 

К группе зерновых культур относятся зерновые злаки, зерновые бобовые и гречиха.

 

Зерновые злаки и гречиха

Среди культурных растений важнейшее значение имеют зерно­вые злаки, которые составляют основной пищевой фонд человечест­ва и занимают более половины посевных площадей в мировом зем­леделии. Хлеб — основной продукт питания человека, зерно — концентрированный корм для животных и сырье для многих отраслей промышленности. В животноводстве используются и отходы пере­работки зерна.

Увеличение производства зерна — основная задача дальнейшего развития мирового земледелия. От этого зависят удовлетворение потребностей населения в продуктах питания и развитие животно­водства.

По биологическим особенностям зерновые злаки делят на две группы: хлебные злаки и просовидные. Они имеют много общих признаков и особенностей. Хлебные злаки (пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале) — относительно холодостойкие растения длинного дня, имеют озимые и яровые формы, характеризуются повышенны­ми требованиями к влаге и быстрым ростом в начале вегетации, ко­эффициент транспирации — 340—500. Просовидные злаки (просо, кукуруза, рис, сорго) — растения короткого дня с повышенными требованиями к теплу и свету. Все они, кроме риса, более засухо­устойчивы, чем растения первой группы. Коэффициент транспира­ции — 200—400, у риса — 500—800.

Зерновые культуры относятся к семейству Мятликовые (Роасеае), гречиха — Гречишные (Polygonaceae). Корневая система у них мочковатая. Наиболее мощно корневая система развита у ку­курузы, озимой пшеницы и ржи. Стебель у хлебных злаков — соло­мина. Соцветие — колос (пшеница, рожь, ячмень, тритикале) или метелка (овес, просо, сорго, рис), у кукурузы — метелка и початок. Плод — зерновка. Химический состав зерна изменяется в зависимости от сорта, агротехники и условий произрастания. Различия в со­держании белка, жира, углеводов и других веществ показаны в табл. 3. Содержание воды в зерне составляет 14—15 %.

Наиболее богата белками пшеница, особенно твердая. Содержа­ние белка в зерне всех культур увеличивается при продвижении их посевов

Таблица 3

Химический состав (в %) зерна зерновых злаков и гречихи

(по обобщенным данным)

Культура	Белки	Углеводы	Жиры	Зола	Клетчатка
Пшеница мягкая	13,9		2,0	1,9	2,3
Пшеница твердая	16,0		2,1	2,0	2,4
Рожь	12,8		2,0	2,1	2,4
Ячмень	12,2		2,4	2,9	5,2
Овес	11,7		6,0	3,4	12,0
Кукуруза	11,6		5,3	1.5	2,6
Рис	7,6		2,2	5,9	11,8
Просо	12,1		4,5	4,3	9,2
Сорго	12,5		4,1	2,7	7,0
Гречиха	13,1		3,1	2,8	13,1

 

с севера на юг и с запада на восток. Белки — основной мате­риал при построении тканей у человека и животных. По калорийно­сти они превосходят крахмал, сахар и уступают лишь растительным жирам. Качество белка определяется составом содержащихся в нем аминокислот: чем их больше, тем выше продовольственное и кормо­вое достоинство культуры. Наиболее ценны незаменимые амино­кислоты — валин, лизин, триптофан и др. Белки, не растворимые в воде, называются клейковиной, от количества и качества которой зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сы­рой клейковины колеблется у пшеницы от 16 до 50 %, у ржи — от 3,1 до 9,5 %, у ячменя — от 2 до 19 %. Углеводы зерна представле­ны крахмалом и сахаром. Зола зерновых злаков богата фосфором, калием, магнием, в меньшей степени — кальцием и микроэлемен­тами. В зерне содержатся ферменты (диастаза, амилаза, липаза, пероксидаза и др.) и комплекс витаминов (B_l5 В₂, В₆, РР, Д, Е, А).

Жизненный цикл зерновых злаков включает следующие фазы вегетации: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение или вымётывание, цветение, созревание. Яровые куль­туры высеваются весной и в конце лета, в год посева они образуют зерно. Озимые хлеба (озимая пшеница, озимая рожь, озимый яч­мень, реже озимый овес) высевают осенью, и они дают урожай только после перезимовки, летом следующего года.

Пшеница (Triticum). Пшеница является самой распространен­ной и наиболее ценной продовольственной зерновой культурой. Больше половины населения мира использует ее в пищу. По вкусу, питательности, переваримости пшеничный хлеб превосходит хлеб из муки всех других зерновых культур. В 100 г пшеничного хлеба содержится 250 ккал, в 100 г макарон и манной крупы — 350 ккал. Зерно пшеницы используется также для производства кондитерских изделий, спирта, крахмала, круп.

В мировом земледелии пшеница занимает первое место по посев­ной площади, ее возделывают во всех частях света и во всех стра­нах. На территории бывшего СССР она распространена повсемест­но, но наиболее благоприятны для нее лесостепные и степные райо­ны с плодородными почвами, достаточным количеством осадков и теплой зимой. Основные районы возделывания озимой пшеницы: Украина, Молдавия, Центрально-Черноземная зона, Северный Кавказ; яровой пшеницы — Поволжье, Урал, Сибирь, Казахстан. В среднем урожайность озимой пшеницы — 25 ц/га, яровой — 14 ц/га. Производственное значение в земледелии имеют два вида пшеницы — пшеница мягкая (Triticum aestivum) и пшеница твердая (Triticum durum).

Пшеница весьма требовательна к почвенному плодородию. Наи­более благоприятны для нее почвы, богатые гумусом, с хорошими водно-физическими свойствами, с нейтральной реакцией, с повы­шенным содержанием питательных элементов. Это различные под­типы черноземов, каштановые, черноземовидные и лугово-черноземные почвы. Экологический оптимум почвенных характеристик: содержание гумуса более 3—4 %, запасы его 300—600 т/га, плот­ность корнеобитаемого слоя 1,35 г/см³, хорошая оструктуренность, близкая к нейтральной реакция среды, высокое содержание пита­тельных элементов, тяжелый и средний гранулометрический со­став, влажность 60—70 % от наименьшей влагоемкости.

Мягкие пшеницы обладают большой экологической пластично­стью. Их выращивают на дерново-подзолистых, серых и бурых лес­ных почвах, солонцеватых и карбонатных черноземах, сероземах. Повышенная кислотность почв приводит к ухудшению качества зерна (снижение содержания белка).

В Центральном Черноземье районированы сорта озимой пшени­цы — Мироновская 808, Безостая 1, яровой пшеницы — Саратов­ская 29, Саратовская 39, Харьковская 46.

Рожь (Secale cereale). Рожь является основной зерновой куль­турой Нечерноземья. Ржаная мука используется для хлебопечения. Ржаной хлеб отличается высокой калорийностью, но по перевари­мости и усвояемости уступает пшеничному. В зерне ржи содержит­ся больше незаменимых аминокислот, чем в зерне пшеницы, хотя содержание белка меньше. Ржаная солома идет на производство бу­маги, строительных материалов, уксуса, целлюлозы, фурфурола, а также на корм животным.

Рожь возделывают в 42 странах мира, а на территории бывшего СССР — почти во всех районах, но больше всего в северных. И по площади посевов, и по урожайности (14 ц/га) рожь уступает пше­нице.

Озимая рожь обладает высокой морозостойкостью и зимостойко­стью, сравнительно засухоустойчива. Ее корневая система способна извлекать питательные вещества из труднодоступных соединений почвы. К почвенным условиям она не требовательна и отличается большой экологической приспособленностью к ним. Ее можно воз­делывать и на кислых, и на щелочных почвах, даже на засоленных и солонцеватых. Рожь хорошо приспосабливается и к почвам раз­личного гранулометрического состава — от песчаного до глинисто­го. Не очень требовательна она и к питательным элементам, и к влаге, хорошо растет на осушенных торфяно-болотных почвах и на бурых полупустынных (при орошении).

В Нечерноземье районирован сорт Вятка 2, в Центральном Чер­ноземье — Харьковская 55, Саратовская 4.

Тритикале (Triticale). Тритикале — новый вид зерновой культу­ры, создание которого является одним из крупнейших достижений селекции за последние десятилетия. Впервые за всю историю земле­делия удалось синтезировать новую сельскохозяйственную культу­ру путем объединения хромосомных комплексов двух разных бота­нических родов — пшеницы и ржи. Тритикале по урожайности, со­держанию белка, по устойчивости к неблагоприятным условиям и болезням превосходит пшеницу и не уступает ржи, хотя не облада­ет достаточно высокими хлебопекарными качествами. Эту культуру выращивают во многих районах лесостепной зоны как кормовое растение.

Ячмень (Hordeum sativum). Ячмень является продовольствен­ной, технической и кормовой культурой. Зерно идет на приготовле­ние перловой и ячневой круп, муки, суррогата кофе. Большое зна­чение имеет зерно ячменя как сырье для пивоваренной промышлен­ности, а также как концентрированный корм для животных.

По посевной площади ячмень занимает четвертое место после пшеницы, риса, кукурузы, а на территории бывшего СССР — второе место после пшеницы. Яровой ячмень возделывают на зна­чительных площадях в Нечерноземье, Центральном Черноземье, Поволжье, Казахстане, на Кавказе, в Прибалтике, Белоруссии; озимый ячмень — в Средней Азии, Молдавии, на Украине, Север­ном Кавказе. Средняя урожайность ячменя — 19 ц/га.

Ячмень отличается большой приспособляемостью к разным по­чвенным условиям. Родиной его являются сухие и полусухие суб­тропические кустарниковые и лесокустарниковые степи Азии с ко­ричневыми и серо-коричневыми почвами. Для них характерны от­носительно высокое содержание гумуса, нейтральная и слабощелоч­ная реакция среды, богатство зольными элементами, несколько по­вышенное содержание легкорастворимых солей, умеренная сухость почвенного профиля. Ячмень дает хорошие урожаи на почвах, ко­торые по своим свойствам близки к почвам его родины. В лесной зо­не лучшими являются дерново-подзолистые, серые и бурые лесные суглинистые почвы. Тяжелые почвы, избыточно переувлажненные, с плохими физическими свойствами, не подходят для ячменя так же как и песчаные почвы. Ячмень хорошо произрастает на черно­земах всех подтипов и темно-каштановых почвах. Он развивает мощную, глубоко идущую корневую систему. Это и определяет его относительную засухоустойчивость. Ячмень переносит слабую засо­ленность и солонцеватость почв. При орошении его успешно выра­щивают на сероземах, а в высокогорных районах — на лугово-черноземных и лугово-степных почвах.

Наиболее распространенные сорта ячменя — Нутанс 187, Винер, Московский 121, Орион.

Овес (Avena sativa). Зерно овса, богатое незаменимыми ами­нокислотами, используется на производство круп, овсяных хлопьев, толокна, галет. Пищевые продукты из овса весьма калорийны, лег­ко усваиваются и имеют большое значение в диетическом и детском питании. Зерно является хорошим концентрированным кормом для лошадей, молодняка и птиц.

Возделывается овес преимущественно в умеренных широтах се­верного полушария. На территории бывшего СССР овес выращива­ют в лесной и лесостепной зонах. Средняя урожайность — 15 ц/га.

Овес приспосабливается к различным почвам. Корни его прони­кают на небольшую глубину, поэтому он нуждается в хорошей ув­лажненности. Потребность в питательных элементах не столь вели­ка, его выращивают на дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почвах, на осушенных торфяниках. Сильнокислые почвы (рН < 5,0) угнетают овес. Наиболее благоприятны для него суглинистые и легкосуглинистые почвы. Хорошие урожаи дает овес на оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземах, чувствителен к солонцеватости и засоленности почв.

Наибольшее распространение получили следующие сорта — Зо­лотой дождь, Льговский 1026, Горизонт.

Просо обыкновенное (Panicum miliaceum). Просо является ценной крупяной культурой. Просяная крупа (пшено) вкусна и пи­тательна, легко разваривается и хорошо усваивается. Зерно — цен­ный корм для домашней птицы, солома и зеленая масса — для жи­вотных.

На территории бывшего СССР посевы проса занимают очень не­большую площадь в районах недостаточного увлажнения: в Повол­жье, Центральном Черноземье, Казахстане, на Украине, Северном Кавказе и в Западной Сибири. Средняя урожайность проса очень низкая — 7—8 ц/га.

Наилучшие почвы для проса — черноземы, каштановые, корич­невые и серо-коричневые, имеющие нейтральную и слабощелочную среду. Просо предпочитает легкосуглинистые почвы, но может да­вать хорошие урожаи и на оструктуренных тяжелых почвах. Можно возделывать его и на дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почвах, если они имеют глубокий пахотный слой и нейтральную ре­акцию.

Просо — засухоустойчивое растение с мочковатой корневой сис­темой, уходящей до 1,5 м глубины. Растение может использовать влагу из глубоких горизонтов и требует высокой аэрации. Уплот­ненные и переувлажненные почвы неблагоприятны и резко снижа­ют урожай. Просо относительно солеустойчиво и может переносить небольшую солонцеватость.

Наиболее распространены сорта проса — Мироновское 51, Весе-лоподолянское 38, Саратовское 853.

Сорго (Sorghum vulgare). Сорго — продовольственная, кор­мовая и техническая культура. Из зерна получают крупу, спирт. Из стеблей сахарного сорго, содержащих 10—18 % сахара, извлекают сахарный сироп, используемый для приготовле­ния варенья, повидла.

В мировом земледелии сорго занимает видное место, особенно в африканских странах. На территории бывшего СССР эта культура имеет незначительное распространение в засушливых степных рай­онах Украины, Молдавии, Нижнего Поволжья, Северного Кавказа, Казахстана и на орошаемых землях Средней Азии. Средняя уро­жайность зерна — около 15 ц/га.

Родиной сорго считаются африканские саванны с красно-бурыми и красно-коричневыми почвами. Сорго неприхотливо к условиям произрастания: может расти на малогумусных, не отличающихся высоким плодородием почвах, способно переносить воздушную и почвенную засуху, может использовать влагу в почве, не доступ­ную.для других растений. Мощная, сильно разветвленная мочкова­тая корневая система проникает на глубину до 180—250 см. Масса корней намного превышает надземную биомассу, поэтому сорго способно повышать гумусовое содержание почв. Сорго хорошо рас­тет и на супесчаных, и на глинистых почвах, приспосабливается к широкому диапазону реакции среды. При рН 8,5—9,0 оно начинает угнетаться. Растение солевыносливо, но плохо переносит заболачи­вание. Для сорго благоприятны черноземы, каштановые, бурые полупустынные, коричневые, серо-коричневые почвы и сероземы. Районированы сорта сорго — Украинское 107, Гибрид степной 5,Веничное149.

Кукуруза (Zea mays). Это продовольственная, кормовая и техническая культура. Зрелое зерно кукурузы перерабатывают в различные крупы, муку, кукурузные хлопья, крахмал, декстрин, пиво, спирт, патоку. В ряде стран Азии, Африки и Южной Америки кукуруза является основной хлебной культурой. Из зародышей зер­на кукурузы получают масло хорошего вкуса, обладающее анти­склеротическим действием, и витамин Е. Зерно, зеленая масса, си­лос и сено кукурузы — питательный корм для сельскохозяйствен­ных животных. Длинные столбики и рыльца женских цветков при­меняют как желчегонное средство.

По размерам посевной площади и сбору зерна кукуруза занимает третье место в мире после пшеницы и риса. На территории бывшего СССР кукурузу на зерно возделывают на Украине, в Молдавии, Центральном Черноземье, на Северном Кавказе, в Закавказье, Средней Азии, на силос — и в более северных районах. Средняя урожайность зерна — около 35 ц/га.

Кукуруза — растение тропических и субтропических зон Амери­ки. Она очень требовательна к влажности почвы в течение всего пе­риода вегетации. Оптимальная плотность корнеобитаемого слоя — 1,1—1,3 г/см³. Повышение плотности нарушает поступление в рас­тение элементов питания. Кукуруза очень требовательна к нали­чию в почве органического вещества и элементов питания. Только при содержании гумуса > 5 %можно получить хороший урожай. Оптимальная реакция среды — с рН 6,0—8,5. Наиболее благопри­ятны для кукурузы глубокогумусные почвы тяжелого грануломет­рического состава — черноземы, лугово-черноземные, коричневые, каштановые (при орошении). Кукуруза неустойчива к засолению, не выносит солонцеватых и переувлажненных почв.

Районированы сорта кукурузы — Воронежская 80, Стерлинг и гибриды Буковинский ЗТВ, Краснодарский 303 ВЛ.

Рис (Oryza sativa). Рис — основная продовольственная куль­тура населения большинства тропических и субтропических стран. Рис легко переваривается и усваивается организмом, высоко ценит­ся как диетический продукт. Зерно перерабатывается на муку, крахмал, спирт, пиво. Из зародышей зерна извлекают масло, ис­пользуемое для приготовления свечей, мыла. Из рисовой соломы вырабатывают папиросную бумагу, изготовляют различные изде­лия.

По посевным площадям и валовому сбору зерна рис занимает второе место после пшеницы. Возделывают его на больших площа­дях в странах Азии, Африки и Южной Америки. Основные посевы риса в пределах бывшего СССР расположены на Северном Кавказе, юге Украины, в Нижнем Поволжье, Приморском крае, на юге Ка­захстана и в Средней Азии. Средняя урожайность зерна — около 40 ц/га.

Рис предъявляет особые требования к увлажнению, способен рас­ти в воде, выдерживая длительное затопление, в кислых и в щелоч­ных условиях, так как способен нейтрализовать избыточную кис­лотность и щелочность в прикорневой зоне. Наиболее благоприятны для риса тяжелые плоховодопроницаемые почвы, богатые органиче­ским веществом, а непригодны почвы легкого гранулометрического состава. При выращивании риса в сухостепной зоне со временем урожайность резко падает. Это связано с деградацией почв — подъ­емом грунтовых вод, повышением их минерализации, вторичным засолением, осолонцеванием и ощелачиванием, интенсивным оглиниванисм и развитием слитизации. Рис выдерживает небольшое за­соление почв.

Районированы сорта риса — Краснодарский 425, Кубань 3, Дубовский 29.

Гречиха (Polygonum fagopirum). Гречиха возделывается для получения крупы, которая отличается высокими вкусовыми досто­инствами и питательностью. Гречневая крупа богата незаменимы­ми аминокислотами — лизином, триптофаном, аргинином; фосфо­ром, витаминами В,, В₂, PP. Мука, полученная из зерна гречихи, используется в кондитерском производстве. Вегетативные части гречихи содержат до 2,5 % рутина (антисклеротического витамина Р) и являются сырьем для его промышленного получения.

В мировом земледелии гречиха не получила большого распространения, так как по урожайности уступает всем зерновым культу­рам. Средняя урожайность ее — 5,5 ц/га. На небольших площадях гречиху выращивают в Центральном Черноземье, на Украине, в Белоруссии и в Казахстане.

Гречиха не очень требовательна к плодородию почв и гумусовому содержанию. Она хорошо растет на дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почвах суглинистого и легкосуглинистого грануло­метрического состава. Оптимум увлажнения находится в пределах 70—80 % от наименьшей влагоемкости. Гречиха предпочитает сла­бокислую и нейтральную среду. Крайне неблагоприятны для нее тя­жёлые почвы с плохими физическими свойствами, а также засолен­ные, солонцеватые, слитые, заболоченные и карбонатные.

Наибольшее распространение получили сорта гречихи — Бога­тырь, Шатиловская 4.

 

ЗЕРНОВЫЕ БОБОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

 

Зерновые бобовые культуры принадлежат к ботаническому се­мейству Бобовые (Fabaceae) и имеют много общего в биологии рас­тений, приемах возделывания и качестве получаемой продукции. Главная их особенность — способность с помощью клубеньковых бактерий фиксировать атмосферный азот за счет энергии солнечно­го света. Бобовые способны накапливать много белка в семенах и во всем растении. Эти растения помогают решить три главные задачи земледелия: увеличение производства зерна, растительного белка и повышение плодородия почв. Благодаря высокому содержанию бел­ка бобовые являются прекрасными пищевыми и кормовыми расте­ниями. Содержание белков в семенах, стеблях и листьях бобовых в два-три раза больше, чем в хлебных злаках. Поэтому для улучше­ния белкового баланса их широко используют в смешанных посевах с другими культурами.

Особенно много белка в семенах сои и люпина (табл. 4). В семе­нах некоторых бобовых содержатся все необходимые для человека и животных незаменимые аминокислоты. По количеству незамени­мых аминокислот и их сбалансированности лидируют соя, фасоль, чечевица, люпин, кормовые бобы. В семенах сои, нута, арахиса и люпина содержится значительное количество жира. Это еще боль­ше повышает их ценность. В семенах и в вегетативных органах бо­бовых находятся витамины А, В, В₂, С, Д, Е, РР, много кальция, фосфора и микроэлементов.

Семена бобовых используются для приготовления круп, муки, кондитерских изделий, консервов, пищевых и кормовых концентра­тов, растительного масла. Из фасоли получают фермент уреазу, применяемый в медицине. Семена сои и чины служат сырьем для получения казеина, клея, пластмасс.

Таблица 4

Химический состав семян зерновых бобовых растений, % (Вавилов, 1986)

Культура	Белки	Углеводы	Жиры	Клетчатка	Зола
Горох			1,5	3,5	2,0
Чечевица			2,0	3,0	3,0
Фасоль			2,0	4,0	3,0
Нут			4,5	4,0	3,5
Соя			19,0	4,0	5,0
Чина			2,0	6,0	3,0
Кормовые бобы			1,5	6,0	3,5
Люпин			5,0	12,5	4,5

 

Все бобовые культуры имеют большое агротехническое значение. Они накапливают в почве много органического вещества, улучша­ют азотный баланс. Люпин, горох и кормовые бобы способны пере­водить в усвояемые формы труднорастворимые фосфаты почв. Все бобовые обогащают почву азотом за счет связывания его при помо­щи клубеньковых бактерий, находящихся на корнях и в ризосфере. Например, люпин усваивает атмосферного азота до 400 кг/га, горох и вика — 150 кг/га, соя и кормовые бобы — до 25б кг/га.

Бобовые культуры получили большое распространение в миро­вом земледелии. На территории бывшего СССР ведущая бобовая культура — горох. На небольших площадях возделывают сою, лю­пин, кормовые бобы, чечевицу, чину, нут, фасоль.

Корневая система бобовых стержневая, глубокоидущая, со мно­гими боковыми ответвлениями. Стебли у одних бобовых прямостоя­чие (соя, нут, люпин, кормовые бобы, кустовые формы фасоли), у других — полегающие или вьющиеся (горох, чина, фасоль). Плод — боб различной величины и формы, обычно содержит несколько семян.

По требовательности к теплу бобовые делят на три группы: мало­требовательные — горох, чечевица, чина; средней требовательно­сти — люпин, кормовые бобы, нут и высокой — соя, фасоль, арахис. Коэффициент транспирации колеблется от 400 до 800. Наиболее требовательны к влаге горох, кормовые бобы, люпин, соя, менее — чечевица и фасоль, а наиболее засухоустойчивы нут и чина.

Почвенно-экологические требования у всех бобовых различные, так же, как и требования к свету. Так, горох, чечевица, чина, лю­пин и кормовые бобы являются растениями длинного дня; соя и не­которые виды фасоли — короткого дня.

Горох посевной (Pisum sativum). Основные районы возделы­вания гороха — Нечерноземье, Центральное Черноземье, Повол­жье, Западная Сибирь, Украина, Белоруссия, Прибалтика. Средняя урожайность семян — 18 ц/га. Районированы сорта — Рамон-ский 77, Неосыпающийся 1.

Лучшие почвы для гороха — черноземы, серые и бурые лесные, дерново-подзолистые суглинистые и тяжелосуглинистые, оптималь­ная среда — с рН 6,0—8,5. Горох не выносит заболачивания, отри­цательно реагирует на почвенную засуху, угнетается на кислых по­чвах, солонцеватых и засоленных.

Кормовые бобы (Faba vulgaris). Кормовые бобы выращивают в районах достаточного увлажнения — в Прибалтике, Белоруссии, на Украине, в Приуралье, Сибири. Это высокоурожайная культура. В благоприятных условиях урожайность семян достигает 62 ц/га. Районированы сорта — Уладовские фиолетовые, Коричневые.

Кормовые бобы довольно требовательны к почвам, предпочитают плодородные среднесвязные почвы, способные удерживать много влаги, с рН 6—7, с высоким содержанием питательных элементов. Благоприятны для них и осушенные торфяные почвы.

Чечевица (Lens culinaris). Чечевица возделывается в По­волжье, Западной Сибири, Казахстане, на Украине. Средняя уро­жайность — 14 ц/га. Наиболее распространены сорта — Днепров­ская 3, Пензенская 14. Самыми пригодными для нее являются по­чвы карбонатные легкосуглинистые и супесчаные. На кислых и со­лонцеватых почвах она растет плохо.

Чина (Lathyrus sativus). Эту культуру выращивают в Повол­жье, Средней Азии, Приуралье, на Украине, в Закавказье. В засуш­ливых условиях чина дает более высокие урожаи по сравнению с другими бобовыми (от 20 до 30 ц/га). Наиболее распространены сорта — Степная 12, Кубанская.

К почвам чина не требовательна, пригодны для нее и легкие, и тяжелые почвы, но не переувлажненные. Может она расти и на слабозасоленных почвах.

Нут (Cicer arietinum L.). В мировом земледелии нут занимает третье место среди бобовых культур по посевным площадям. Его возделывают в степных засушливых районах бывшего СССР — в Средней Азии, Закавказье, на Северном Кавказе, Украине, в За­падной Сибири. Средняя урожайность — около 30 ц/га. Возделыва­ют сорта нута — Днепровский 1, Юбилейный.

Хорошие урожаи нута получают на черноземах и каштановых почвах. Нут приспосабливается и к легким, и к тяжелым почвам при их хорошей оструктуренности, любит нейтральные и слабоще­лочные почвы, может расти на солонцеватых и слабозасоленны