Значение зернобобовых культур в решении зерновой и белковой проблемы

Возделывание зерновых бобовых культур с целью получения семян с высоким содержанием белка. Содержание белка в семенах зерновых бобовых культурах, особенности их агротехники на зеленую массу и на семена. Проблема производства растительного белка.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 12.03.2016
Размер файла 224,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Значение зернобобовых культур в решении зерновой и белковой проблемы

Все зерновые бобовые культуры принадлежат к семейству Бобовые (Fabaceae) и имеют много общего в биологии растений, приемах возделывания и качестве получаемой продукции. К зернобобовым культурам относятся: горох (посевной и полевой, или пелюшка), кормовые бобы, вика посевная, фасоль обыкновенная, люпин (белый, желтый, многолетний, узколистный), соя, чечевица, чина, нут.

Зерновые бобовые культуры возделывают для получения семян с высоким содержанием белка. Эти культуры делят по хозяйственному значению на: пищевые, кормовые, технические и универсальные. Фасоль и чечевица отличаются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, их используют только в питании людей. Чину, нут, кормовые бобы, люпин белый и желтый применяют главным образом в комбикормовой промышленности, хотя в некоторых странах семена нута и люпина белого употребляют в пищу. Соя используется как техническая, пищевая и кормовая культура, не теряя значения масличного сырья. По универсальности использования, соя не имеет себе равных среди полевых растений.

В решении проблемы растительного белка весьма важная, если не решающая, роль принадлежит бобовым культурам. В семенах многих культур содержание белка составляет 25 - 30 %, а у сои и люпина - до 35 - 45%. Зерновые бобовые не только сами обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низкобелковых культур. В семенах многих бобовых содержится большое количество жира: у сои - 16 - 27 %, у нута - около 55, что повышает кормовую ценность этих культур.

Содержание белка в семенах зерновых бобовых культур определяется не столько генотипом сорта и районом выращивания, сколько условиями для симбиотической фиксации азота воздуха - агрохимическими показателями почвы, влагообеспеченностью растений. На кислых, бедных питательными веществами почвах симбиотическая фиксация азота воздуха малоактивна или не происходит совсем, растения испытывают азотное голодание, в результате содержание сырого белка в зеленой массе и семенах бывает минимальным, а урожай - низким. Аналогично влияет на содержание белка недостаток влаги на бедных азотом почвах, когда фиксации азота воздуха не происходит, а доступных форм минерального азота мало. В связи с этим колебание содержания белка у одной и той же культуры в одном районе достигает 10 - 16 % и более.

Ценность семян бобовых культур состоит не только в высоком содержании белка, но и в его полноценности. Содержание основных незаменимых аминокислот в нем в 1,5 - 3,0 раза больше, чем в белке злаков. Преимущества зерновых бобовых перед культурами семейства Мятликовые заключаются также в том, что бобовые производят на единице площади больше белка, качество и усвояемость его выше. Они дают самый дешевый белок, включая в биологический круговорот азот воздуха, недоступный для других растений. Фиксация азота воздуха происходит в процессе симбиоза бобовых с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, аккумулированной растением.

Промышленно-сырьевое значение бобовых состоит в том, что их семена используют для приготовления круп, муки, консервов и кондитерских изделий. Масло из семян сои имеет пищевое и техническое значение, фермент уреазу, как и белок фасоли, применяют в медицине. Семена некоторых зерновых бобовых (сои, чины) служат сырьем для получения казеина, пластмасс.

Весь симбиотический фиксированный азот воздуха отчуждается с урожаем зерновых бобовых, но с их органическими остатками в поле остается больше азота, чем с органическими остатками других культур. Поэтому в качестве предшественника они обеспечивают больший урожай последующей культуры, чем другие предшественники.

При благоприятных условиях симбиоза (рН 6 - 7, достаточной обеспеченности фосфором, калием, магнием, бором, молибденом, наличии специфических штаммов клубеньковых бактерий, оптимальной влажности почвы) горох посевной может усвоить за вегетацию до 150 кг/га, бобы кормовые и соя - до 250, люпин белый - до 300 кг/га азота воздуха, при этом урожайность составляет 3,0 - 4,0 т семян с 1 га и более (без затрат азотных удобрений). На практике чаще всего параметры среды бывают неблагоприятны, активность симбиоза ослаблена, фиксируется всего 20 - 60 кг азота воздуха на 1 га, урожайность низкая (1,2 - 1,5 т/га).

В мировом земледелии зерновые бобовые занимают около 13 - 14 % посева зерновых хлебов. По посевным площадям горох и соя занимают первое место, затем - люпин. Фасоль, чечевицу, чину, нут и кормовые бобы возделывают на небольших площадях.

Агротехника зерновых бобовых культур на зеленую массу в основном не отличается от агротехники их на семена. Лишь норму высева семян увеличивают на 10 - 15 %. Уборку урожая на зеленую массу проводят в период полного налива семян в средних бобах, когда растения еще не сбрасывают листья.

В практике распространено возделывание на зеленую массу зерновых культур, таких, как овес, озимая рожь, кукуруза, сорго. Однако корма, приготовленные из зерновых культур, содержат мало белка. При выращивании зерновых бобовых в смеси с культурами семейства Мятликовые повышаются количество белка в зеленой массе, усвояемость и переваримость белка мятликовых. Содержание белка в бобово-мятликовых смесях обусловлено соотношением компонентов. Например, если в вико-овсяной смеси доля вики составляет 55 - 60 %, а овса - 40 - 45 % (по массе), то содержание белка в такой смеси достигнет 14 %, а если вики в смеси 20 - 30 %, то белка - не более 9 %.

Проблема производства растительного белка

В связи с ростом населения и увеличением потребности в белке в мировом земледелии наметилась устойчивая тенденция к наращиванию производства белковых источников. Формирование мировых ресурсов белка, в первую очередь, зависит от запасов растительного протеина, который служит первичным и главным источником всех его категорий, используемых для пищевых и кормовых целей. Известно, что только растительные организмы наделены замечательными свойствами фотосинтеза и биологической фиксации азота, обеспечивающими синтез белка из углеводов, воды и неорганических форм азота. Белки имеют универсальное значение и составляют основу практически всех процессов органического мира. Они активно участвуют во всех происходящих в клетке и организме превращениях, и в силу этого назначение генетического аппарата живого организма сведено, в первую очередь, к синтезу белков.

Белки - это уникальный класс органических соединений, молекулы которых обладают способностью к взаимному превращению всех видов энергии: световой, химической, механической, электрической и трансформации их в тепловую энергию. Из общих мировых белковых ресурсов конца XX в. в разных регионах человечество получает на пищевые цели 68-70 % белка растительного и только 30-32 % животного происхождения. В кормовом балансе растительный белок составляет 95 %, животный 5%.

Роль зернобобовых в производстве растительного белка

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

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

Из выше сказанного ясно следует, что проблема растительного белка в нашем обществе весьма актуальна и требует своего решения. В её решении ведущая роль принадлежит бобовым культурам, которые формируют белок за счёт деятельности клубеньковых бактерий, а последние для синтеза белка используют бесплатный азот воздуха. В питании человека конечно растительный белок должен обеспечиваться зерном бобовых культур, которое содержит от 21 до 40% белка, а также до 50% углеводов и до 18% жира.

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

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

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

Роль сои в решение белковой проблемы

Учитывая важность проблемы увеличения производства растительного белка как для использования в пищу, так и для кормления животных, сейчас над ее решением сосредоточены усилия крупнейших мировых научных центров, ведущих ученых, государственных деятелей и парламентов разных стран. Проблема дефицита белка в Российской Федерации становится все более актуальной и требует принятия экстренных мер для ее решения. Сокращение производства и переработки высокобелковых масличных культур создало большие трудности в снабжении населения растительным маслом и обеспечении пищевой промышленности сырьем для выработки белковых продуктов питания и производства сбалансированных кормов для животноводства.

Снижение поголовья животных почти вдвое за несколько десятилетий привело к резкому уменьшению производства и потребления животноводческой продукции в рационе питания. Так, при физиологической норме потребления белка 20 кг/год (сухого), в том числе по видам: мяса - 78 кг, молока - 370 л, рыбы - 20 кг и яиц - 275 шт., фактически, по экспериментальным оценкам, в России производится 35-40 % их потребности и столько же импортируется. На проходившем в 1997 г. в Москве Международном конгрессе "Политика в области здорового питания России" отмечалось, что дефицит потребления населением нашей страны белка в 1996-1997 гг. превысил 25 % от рекомендуемой нормы и составил приблизительно 1 млн т. В сложившейся ситуации есть несколько путей решения данной проблемы. Первый - увеличение импорта растительного масла и высокобелковых продуктов питания. Второй - наращивание производства животноводческой продукции за счет восстановления поголовья животных и повышения их продуктивности, что наиболее желательно, но требует длительного периода времени. Есть еще один путь, наиболее реальный и быстрый, - это увеличение производства такой ценной масличной и высокобелковой культуры, как соя. Многие страны полностью решили эту проблему, в основном за счет резкого увеличения ее производства. Ценность сои, как самой распространенной в мире зернобобовой и масличной культуры, заключается в уникальном химическом составе ее зерна. Большой практический интерес к сое вызван тем, что в ее семенах содержится до 50 % белка и 20-22 % растительного масла. Наличие этих ценных компонентов делает сою одной из самых перспективных культур в решении проблемы дефицита белка в питании людей, кормопроизводстве и обеспечении сырьем отраслей промышленности.

Ни одно из растений на Земле не может за столь короткий период вегетации синтезировать столько высококачественного белка и масла. Белок по своему составу близок к белку животного происхождения. Особенно богат он незаменимыми аминокислотами: лизином, метионином, триптофаном. При этом соевый белок почти в 2 раза дешевле пшеничного, в 7 - ржаного, в 14 - молочного и более чем в 21 раз - мясного.

Наряду с проблемой белка, в мире существует проблема производства растительного масла. В общемировом производстве растительных масел соевому принадлежит первое место (около 30 %), а подсолнечному, основному в России, только четвертое (10-15 %).

Из зерна сои производят более 400 видов изделий, ее белок и масло используют более чем в 1000 пищевых продуктах. Высокая оценка лечебным, профилактическим и питательным свойствам соевого белка дается в заключении Института питания РАМН № 72-682/12 от 18.05.95.

Известно, что из-за низкого содержания перевариваемого протеина в заготовляемых кормах перерасход их на производство животноводческой продукции достигает ежегодно 45 %. Во многих странах проблема белка в животноводстве успешно решается, в первую очередь, за счет сои.

Тонна семян сои может сбалансировать по белку и содержанию аминокислот 10 тон комбикорма. При совместных посевах кукурузы и сои урожай зеленой массы несколько уступает одновидовому посеву кукурузы, но содержание перевариваемого протеина на одну кормовую единицу возрастает до 90-120 г вместо 60-75 г в зеленой массе чистой кукурузы.

Мировой опыт ведения животноводства показывает, что соя является основным белковым компонентом в комбикормах для всех видов скота и птицы. За последние несколько лет структура кормов, используемых в странах с интенсивным животноводством, существенно изменилась. Редкими стали рыбная мука и дрожжи, вместо этого с успехом используются продукты переработки сои и синтетический метионин. Высокое кормовое достоинство имеет соевая солома, содержащая до 4,5 % белка, что в три раза больше, чем в соломе пшеницы.

Преимущество зернобобовых растений в том, что они не только не истощают почву азотом, а благодаря деятельности азотфиксирующих бактерий обогащают её этим элементом питания. Поэтому они являются хорошими предшественниками для других культур в севооборотах.

зерновая бобовая культура растительный белок

Список литературы

1. Биологический азот, проблемы экологии и растительного белка/ Посыпанов Г.С. - М.: Изд-во ТСХА, 1992. - 300 с.

2. Теоретические основы селекции "Генофонд и селекция зерновых бобовых культур" / Курлович Б.С. и др. (Под ред. Б.С. Курловича и С.И. Репьева) - М.: 1995. - 400 с.

3. Растениеводство/ Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Г.В. Коренев и др.; Под ред.Г.С. Посыпанова. - М.6 КОЛОС, 1997. - 448 с.

4. http://agro-melioration.ru

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Общая характеристика и отличительные признаки типов семян различных культур: зерновых, крупяных, зернобобовых, масличных, клубнеплодных, бобовых трав и зерновых. Порядок и закономерности возделывания, организация процесса сортовой сертификации семян.

    учебное пособие [477,7 K], добавлен 07.01.2012

  • Народнохозяйственное значение производства зерна, особенности его производства в Амурской области. Современное состояние развития зернового хозяйства. Динамика урожайности и валовых сборов зерновых культур. Эффективность новых сортов зерновых культур.

    курсовая работа [86,1 K], добавлен 11.12.2012

  • Особенности ресурсосберегающей технологии возделывания зерновых культур. Описание новых сортов яровой мягкой пшеницы. Районирование некоторых сортов. Функциональная геномика зерновых культур. Деятельность ведущих ученых в области зерновых культур.

    реферат [226,5 K], добавлен 30.10.2014

  • Морфологические и биологические особенности полевых и зернобобовых культур. Полевая всхожесть семян, способы ее повышения. Народнохозяйственное значение, возделывание и содержание волокна у прядильных культур. Технология возделывания клевера красного.

    контрольная работа [29,0 K], добавлен 15.06.2011

  • Агротехнические и технологические требования к посеву зерновых культур при интенсивной технологии возделывания. Современные сеялки для посева зерновых культур. Образование технологической колеи при посеве. Применение комбинированных машин для посева.

    контрольная работа [958,3 K], добавлен 29.06.2015

  • Главные мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистых почв. Народнохозяйственное и агротехническое значение зерновых и бобовых культур. Кормовая свекла: значение, районы распространения, биология и агротехника. Подготовка семян к хранению.

    контрольная работа [24,2 K], добавлен 10.10.2011

  • Зарождение Российского государства, начало возделывания зерновых культур. Зерно в Древней Руси. История выращивания зерновых культур с XVI по XX вв. Выращивание зерновых в современной России. История и пути развития зерновой промышленности в Алтае.

    дипломная работа [109,7 K], добавлен 23.05.2010

  • Пищевая ценность бобовых овощных культур, их возделывание с целью получения недозрелых семян и бобов. Применение минеральных удобрений, механизированные средства. Агротехника сахарной кукурузы, особенности ее выращивания. Уборка в фазе молочной спелости.

    реферат [1,2 M], добавлен 30.03.2014

  • Сорта зерновых культур, районированные в Челябинской области. Ботанико-биологическая характеристика подсолнечника. Технология возделывания сахарной свеклы. Составление агротехнической части технологической карты по возделыванию бахчевых культур (тыква).

    контрольная работа [22,2 K], добавлен 19.05.2011

  • Методика и техника гибридизации самоопыляющихся культур. Классификация методов оценки селекционного материала. Причины снижения качеств сортовых семян в условиях производства. Характеристика озимой ржи и бобовых многолетних трав Красноярского края.

    курсовая работа [38,9 K], добавлен 23.07.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.