Растения семейства бобовых корневая система

Бобовые [Мотыльковые (семейство), Fabaceae]

Бобовые, или Мотыльковые (Fabaceae) — семейство двудольных растений порядка Бобовоцветные.

Семейство Бобовые насчитывает свыше 17 тыс. видов. Многие его представители стали ценными пищевыми и кормовыми культурами.

3.31. Горох посевной — представитель семейства Бобовые

Особенности строения и признаки

Строение цветка

Цветки у растений семейства Бобовые одиночные или собраны в соцветие — кисть или головку. Цветок похож на кораблик или бабочку, поэтому второе название се­мейства — Мотыльковые. Венчик цветка бобовых состоит из 5 лепестков: верхний крупный — «флаг», или «парус», два боковых — «крылья», или «вёсла», а два внутренних срастаются по нижнему краю и об­разуют «лодочку». В «лодочке» заключены 10 тычи­нок и 1 пестик. У некоторых бобовых (горох, люцер­на) нити 9 тычинок срастаются, а одна остаётся свободной. Формула цветка большинства бобовых: Ч₅Л₁+₂+₍₂₎Т₍₉₎+₁П₁. Цветки опыляют насекомые, в основ­ном пчёлы. У клевера лепестки срастаются в длин­ную трубку, и хоботки пчёл не достают до нектара. Поэтому клевер опыляют шмели, имеющие более длинный хоботок. У гороха, люпина происхо­дит самоопыление.

Плод

Плод у бобовых — боб. Семена в нём располага­ются на двух створках и покрыты плотной кожурой, благодаря которой они сохраняют всхожесть в тече­ние нескольких лет.

Корневая система

Корневая система бобовых — стержневая. Большинство из них имеют на корнях клубеньки — результат жизнедеятель­ности клубеньковых бактерий, которые проникают в корень из почвы. Клубеньковые бактерии способ­ны использовать азот воздуха и образовывать со­держащие азот минеральные вещества, которыми питаются растения. Азот входит в состав белков, поэтому бобовые богаты белками. После отмирания корней бобовых растений почва обогащается азо­том и становится более плодородной.

Представители

Среди растений семейства Бобовые встречаются все жизненные фор­мы: деревья (робиния, или белая акация, мимоза), кустарники (карагана, или жёлтая акация), много­летние травы (клевер, люпин), а также вьющиеся формы (горох, вика). У представителей бобовых выработаны приспо­собления к самым разнообразным природным усло­виям. Поэтому они встречаются почти повсеместно. Бобовые — средообразующие виды во многих сооб­ществах. Так, некоторые виды акаций доминируют в африканских и австралийских саваннах, а древесные формы входят в состав влажных тропических и суб­тропических лесов.

Значение (роль и применение)

Употребление в пищу

С древ­них времён во многих земледельческих районах ми­ра выращивают горох, бобы, чечевицу, фасоль, бога­тые белками и углеводами. Многовековой культурой в Восточной Азии и Америке является соя, в семенах которой содержится 45 % белка и 24 % масла. Из сои делают молоко, сыр, муку, конфеты. В нашей стране сою выращивают на Дальнем Востоке и в Краснодар­ском крае. К бобовым относят земляной орех, или арахис. В семенах его бобов содержится до 50 % пре­восходного масла. Солодка используется в пищевом производ­стве, например при изготовлении халвы.

Источник

Семейство бобовые

Бобовые — крупное семейство класса двудольных. Оно включает более 20 тыс. видов. Среди бобовых есть травы, кустарники и деревья. Ряд представителей травянистых бобовых растений являются ценными продуктами питания человека (соя, бобы, фасоль, горох, чечевица, нут и др.). Другие представители семейства бобовые: душистый горошек, акации, клевер, донник, чина.

Главными признаками, по которым разных представителей бобовых объединяют в одно семейство, являются строение их цветка и плода.

Цветок бобовых у большинства видов состоит из 5-ти чашелистиков, 5-ти лепестков, одного пестика и десяти тычинок. При этом строение цветка уникально, он обладает двусторонней, а не радиальной симметрией, как цветки других семейств. Самый крупный лепесток цветка называется парусом, два лепестка по бокам от паруса — это весла, два нижних лепестка срастаются, образуя лодочку. Пестик находится как-бы внутри лодочки и окружен тычинками. У многих видов бобовых 9 тычинок срастаются, а одна остается свободной.

Название бобовых происходит от названия плода, который формируется у растений этого семейства. Это плод боб. Он представляет собой сухой, обычно многосемянный плод. У боба есть две створки, которые раскрываются после созревания. Семена растут на этих створках. Следует отличать плод боб и плод стручок. У стручка есть перегородка между створками, и семена растут именно на перегородке. Хотя часто плоды бобовых называют стручками, на самом деле они являются бобами.

Являющиеся травами представители семейства бобовых часто образуют клубеньки на корнях. В таких клубеньках живут бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Они обогащают растение азотсодержащими органическими веществами. Бобовое растение, в свою очередь, дает им питательные вещества. Таким образом, между растением и бактериями возникает симбиоз. Клубеньки на корнях — это не скопление бактерий, так как бактерии очень маленькие. Это вызванное бактериями деление клеток корня, а также увеличение их размеров. Когда бобовое растение отмирает, то обогащает почву азотом. Поэтому часто бобовые используют при рекультивации почв.

В бобовых растения (и их семенах) содержится много белка.

По строению стеблей и листьев представители семейства бобовые отличаются между собой. Соцветиями часто являются кисти (люпин) или головки (клевер).

Культурные бобовые растения

К семейству бобовые относятся многие растения, имеющие пищевое значение для человека. Ниже перечислены наиболее известные.

Горох широко распространен, используется человеком в пищу с древних времен. Его семена прорастают при температуре чуть выше нуля, однако требуют много влаги (также как и само растение). Горох ценен большим количеством содержащегося в нем белка. Корневая система стержневая, на боковых корнях образуются клубеньки с азотфиксирующими бактериями. Верхние части сложных листьев гороха преобразуются в усики, которыми он цепляется за опору. Строение цветка характерное для бобовых. До цветения происходит самоопыление.

Фасоль пришла к нам из Южной Америки, где она возделывалась с древних времен. Съедобными у разных сортов фасоли могут быть как семена, так и сами плоды-бобы.

Сою выращивают во многих странах для получения соевых белка, масла и крахмала. Из сои получают множество различных пищевых продуктов (является заменителем мяса, молочных продуктов, из нее изготавливают также сладости и др.).

Бобы (не путать с названием плода) чаще являются кормовыми растениями. Обычно их стебель имеет длину больше метра. Бобы отличаются неприхотливостью.

Источник

Характеристика семейства Бобовые

Жизненная форма: все известные жизненные формы (деревья, кустарники, травянистые растения, лианы), исключая паразитов и эпифитов.

Корневая система: стержневая, на корнях имеются клубеньки, где поселяются азотфиксирующие бактерии.

Листья: сложные, с прилистниками.

Листорасположение: очередное.

Соцветия: ботриоидные: кисти, метелки, реже головчатые кисти, изредка одиночные цветки.

Цветки: актиноморфные и зигоморфные с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик — из 5 свободных лепестков или имеет особое строение: верхний – самый крупный лепесток называется парус или флаг, боковые лепестки – весла или крылья – свободные, 2 нижних лепестка срастаются и образуют лодочку, андроцей состоит из 10 тычинок и может быть двубратственным — 9 тычинок сросшихся, а 1 – свободная, многобратственным – все тычинки свободные и однобратственным – все тычинки сросшиеся. Гинецей монокарпный. Завязь верхняя.

Формулы цветков: см. характеристику подсемейств.

Плод: монокарпный вскрывающийся или невскрывающийся боб.

БАВ: алкалоиды, флавоноиды, антраценпроизводные, сапонины, кумарины.

Распространение и местообитание: распространены по всему земному шару, имеют различные местообитания.

Особенности: у основания черешков и черешочков имеются утолщения, которые благодаря изменению тургора приводят в движение листовую пластинку или только листочки, в результате чего они могут складываться.

Семейство включает 3 подсемейства:

1. Mimosoideae — мимозовые
2. Caesalpinioideaе — цезальпиниевые
3. Faboideae — бобовые

Подсемейство: Mimosoideae — мимозовые Виды: Mimosa pudica — мимоза стыдливая Acacia dealbata — акация серебристая Acacia аrabica — акация аравийская Жизненная форма: кустарники, деревья. Листья: парно — или непарноперистосложные, с прилистниками. Соцветия: ботриоидная кисть или метелка. Цветки: актиноморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 свободных лепестков, андроцей многобратственный, из неопределенного количества свободных тычинок, гинецей монокарпный. Завязь верхняя. Формула цветка: *Са₍₅₎Со₅А_∞G₁Плод: монокарпный боб. Особенности: используются в основном как декоративные виды. Подсемейство: Caesalpinioideae — цезальпиниевые Виды: Саssia acutifolia — кассия остролистная Cassia angustifolia — кассия узколистная Жизненная форма: деревья, кустарники, полукустарники. Листья: парноперистосложные, с прилистниками. Соцветия: ботриоидная кисть или метелка. Цветки: слабо зигоморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 свободных лепестков, андроцей многобратственный из 10 тычинок по 5 в два круга, гинецей монокарный. Завязь верхняя. Формула цветка: ↑ Са₍₅₎Со₅А₅₊₅G₁Плод: монокарпный боб. БАВ: антраценопроизводные, флавоноиды. Распространение и местообитание: в странах СНГ, кассия культивируется в Центральной Азии как однолетняя культура. Подсемейство: Faboideae — бобовые Виды: Sophora japonica — софора японская Sophora pachycarpa — софора толстоплодная Thermopsis lanceolata — термопсис ланцетный Thermopsis altherniflorа — термопсис очередноцветковый Melilotus officinalis — донник лекарственный Glycyrrhiza glabra — солодка голая Glycyrrhiza uralensis — солодка уральская Astragalus dasyanthus — астрагал шерстистоцветковый Pisum sativum — горох посевной Trifolium pratense — клевер луговой Trifolium arvensе — клевер полевой Caragana arborescens — карагана древовидная Ononis arvensis — стальник пашенный Жизненная форма: травянистые растения, кустарники. Корневая система: стержневая, корни образуют клубеньки, где накапливаются азотфиксирующие бактерии, обогащающие почву азотом. Листья: сложные, с прилистниками, листочки сложного листа могут видоизменяться в усики, прилистники при этом увеличиваются и выполняют функцию фотосинтеза. Листорасположение: очередное. Соцветия: ботриоидные: кисть, метелка, головчатая кисть. Цветки: зигоморфные, обоеполые, чашечка состоит из 5 сросшихся чашелистиков, венчик имеет особое строение, 3 лепестка свободные, образуют парус и весла, а 2 сросшиеся – лодочку, андроцей состоит из 10 тычинок, может быть многобратственным, двубратственным и однобратственным. Гинецей монокарпный. Завязь верхняя. Формулы цветков: термопсис Са₍₅₎Со_3,(2)А₅₊₅G₁ солодка Са₍₅₎Со_3,(2)А_(5+4),1G₁ стальник Са₍₅₎Со_3,(2)А₍₅₊₅₎G₁Многобратственный андроцей кроме термопсиса имеют софора японская и толстоплодная, двубратственный андроцей характерен для донника лекарственного, астрагала шерстистоцветкового, гороха посевного, видов клевера, караганы древовидной, солодки голой и уральской, а однобратственный – только для стальника пашенного. Плод: монокарпный боб. Распространение и местообитание: во всех климатических зонах, в различных местообитаниях: сорные места, суходольные и влажные луга, мелколиственные, смешанные и хвойные леса, опушки лесов, поймы рек, культивируются. Особенности: в семенах накапливаются белки, жиры, что имеет пищевое и кормовое значение.

Источник