Зерно и его потенциальные технологические свойства

Зерно и его потенциальные технологические  свойства формируются в процессе развития под влиянием многочисленных факторов. Формирование технологических  свойств зерна можно представить  в виде схемы (рис. 1.1).

Сформировавшиеся свойства зерна  оказывают определяющее влияние на многие процессы его послеуборочной обработки, хранения и переработки, но зачастую и сами изменяются в результате этих процессов. Поэтому знакомство с внешним (морфологией) и внутренним (анатомией) строением является началом глубокого познания процессов, происходящих в зерне. Морфология и анатомия плодов и семян составляют важную сторону технологической характеристики зерна.

Морфологическое и анатомическое  строение зерна злаковых практически  одинаково, за исключением некоторых  особенностей.

 

 

 

 

Группа зернобобовых представлена довольно большим числом разнообразных  культур. Зернобобовые включают: горох, фасоль, нут, чину, чечевицу, кормовые бобы, люпин, сою, арахис. Относятся они  к классу двудольных растений, семейству  бобовых.

При большом ботаническом различии все зерновые бобовые имеют много общих особенностей. В отличие от злаковых у них нет эндосперма. Запасные питательные вёщества содержатся в семядолях зародыша.

 

 

 

Химический состав семян бобовых  в процентах на сухое вещество изменяется в зависимости от вида, сорта и природно-климатических условий выращивания.

 

 

 

 

 

Cоя

 

             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.

            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).

             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.

 

Сорта сои

Аркадия одесская

Основные его апробационные  и ботанические особенности следующие. Подвид славянский, апробационная группа украиника. Опушение стебля и бобов  бурое, густое. Подсемядольное колено зеленое, с четкой антоциановой пигментацией. Листья тройчатые, среднего размера, темно-зеленые, с заостренным кончиком. Соцветия многоцветковые, цветки фиолетовые, по 10-12 в кисти. Бобы бурые, слегка согнутые, 2 - 3-семенные. Семена сои овальные, желтые, без пигментации, рубчик крупный, темно-коричневый, с белым глазком. Масса 1000 семян 160-190 г.

 

Одесская 124

Главное его преимущество заключается  в совмещении свойств высокой  засухоустойчивости и хорошей отзывчивости на интенсивные факторы земледелия.

Характеризуется недетерминантным типом  роста, интенсивным рыжим опушением стеблей и створок бобов, фиолетовой окраской цветков, средним размером листьев с заостренными кончиками, высокорослостью, гладкой и блестящей семенной кожурой. Апробационная группа флавида.

 

Чернобурая

Чернобурая относится к маньчжурскому подвиду, апробационной группе имперфекта. В условиях Степи это ультраскороспелый сорт, в Лесостепи и Полесье скороспелый. Высота главного стебля - средняя. Опушение стебля и створок бобов темно-коричневое, густое. Подсемядольное колено в период всходов имеет четкую фиолетовую окраску. Цветки крупные, фиолетового цвета, по 8-10 в кисти. При созревании бобы темно-коричневые, почти черные, среднего размера. Семенная кожура коричневая, рубчик крупный, овальный, коричневого цвета.

 

Одесская 150

Выделяется рыжим опушением стебля и створок бобов, белой окраской цветков, желтыми семенами с четко выраженным черным рубчиком и белым глазком. Подвид славянский, апробационная группа украиника

 

Хаджибей

Он выделяется высокорослостью (96 см), устойчивостью к полеганию, осыпанию и засухе; нижние бобы прикреплены достаточно высоко от поверхности почвы (16,5 см). Не поражается пероноспорозом, аскохитозом и бактериозом.

 

Берегиня

Выделяется высокой технологичностью, высота прикрепления нижних бобов над  поверхностью почвы составляет 16,8 см. Обладает недетерминантным типом роста, рыжей окраской стебля и створок бобов, фиолетовыми цветками. Семена сои желтые, крупные, рубчик коричневый с белым глазком. Относится к славянскому подвиду, апробационной группе украиника.

 

Фасоль

          Растения  бывают кустовой формы (высота 20-45 см), полувьющиеся (1,5-2 м) и вьющиеся (3-5 м). Селекционеры стремятся вывести  низкорослые, кустовые, быстро созревающие,  слабооблиственные формы с нерастрескивающимися  бобами, приспособленные к механизированной уборке. Корень стержневой, проникает на глубину более 1 м, на нем образуются многочисленные клубеньки. Настоящие листья тройчатые, примординальные, простые. Листочки тройчатого листа крупные, по форме яйцевидные, широкояйцевидные или ромбическо-яйцевидные; по окраске - зеленые, темно-зеленые. Цветоносы короткие, пазушные, с 2-8 цветками. Цветки белые, темно-розовые и фиолетовые, по строению 5-лепестковые: парус, 2 крыла и 2 сросшихся лепестка-лодочки.

 

          Бобы  очень разнообразны по форме  и величине (6-15 см). Сорта фасоли в зависимости от анатомического строения делят на 3 группы: лущильные, полусахарные и сахарные, или спаржевые. Специфические особенности этих групп определяются наличием в толще створок боба пергаментного слоя, который способствует растрескиванию бобов. Окраска семян варьирует от белой до черной. По размеру семян сорта фасоли делят на 3 группы: крупносеменные - масса 1000 семян более 400 г, среднесеменные - 200-400 г и мелкосеменные - менее 200 г. Число семян в бобе колеблется от 3 до 7. В Латинской Америке особой популярностью пользуется фасоль с красными, коричневыми и черными семенами. В регионах с умеренным климатом возделывают преимущественно формы со светлыми семенами.

 

 

Фасоль принадлежит к южным  теплолюбивым культурам. Для скороспелых форм сумма активных температур за вегетационный период 1500°, среднеспелых - 1500-2000°, позднеспелых - 2500-3000° и даже 4000°. Семена фасоли различных сортов и видов нуждаются в неодинаковых температурах для прорастания. Например, фасоль многоцветковая требует 6-8°С, фасоль обыкновенная - 8-10°, фасоль остролистная, маш - 10-12°, фасоль лимская - 12-14°С. Вышеуказанные температуры являются минимальными, при такой температуре всходы фасоли появляются на 20-25-й день после посева. Темноокрашенные семена различных видов фасоли обычно начинают прорастать при температуре на 2-3°С ниже, чем белые. Оптимальная температура для прорастания семян 20-25°С.

Требовательность к теплу у  лимской фасоли и у видов азиатского очага происхождения выше, чем у обыкновенной и многоцветковой фасоли.

Золотистая фасоль хорошо переносит  температуру воздуха до 40°С, тогда  как у других видов при такой  температуре наблюдается опадение бутонов и цветков. Оптимальная  температура в периоды бутонизации  и цветения у фасоли 22-28°С. Всходы чувствительны к заморозкам. По засухоустойчивости фасоль занимает среди зернобобовых культур четвертое место после чины, чечевицы, нута. Недостаточная влагообеспеченность во время прорастания семян ведет к гибели всходов. При набухании семян различные виды фасоли поглощают от 80 до 150% воды от массы семян. Засуха, наступившая во время бутонизации и цветения, вызывает опадение бутонов и цветков. Однако от появления всходов до бутонизации фасоль способна переносить недостаток влаги в почве.

Среди американских видов наибольшей засухоустойчивостью отличается фасоль остролистная. Наиболее требовательны  к влаге многоцветковая и лимская  фасоли. Некоторые сорта из Мексики  и из долин Центральной Америки  растут и при избыточном увлажнении.

Из азиатского очага происхождения повышенной засухоустойчивостью обладают аконитолистная, золотистая и рисовая фасоли. Адзуки менее чувствительна к недостатку влаги.

Следует отметить, что виды фасолей  азиатского происхождения хорошо переносят  воздушную засуху, но страдают от почвенной, а виды американского происхождения, наоборот. плохо переносят воздушную засуху, для них губительны суховеи. Различные виды и сорта фасоли неодинаково реагируют на продолжительность светового дня. По отношению к длине дня различают: короткодневные, длиннодневные и нейтральные формы. Большинство видов фасоли относится к растениям короткого дня.

 

Сорта фасоли

 

Фасоль лунообразная (лимская, или лима)

Имеет однолетние, двулетние и многолетние  формы, стебли вьющиеся или кустовые с завивающимися верхушками. Листочки тройчатого листа крупные, асимметричные, по форме ромбические. Цветоносы многоцветковые, с 30-40 цветками. Цветки мелкие, белой окраски. Бобы короткие, широкие, плоские, серповидной формы, 2-3-семенные, легко растрескивающиеся. Семена округлые, сплюснутые, белой или пестрой окраски. Масса 1000 семян - 250-650 г

 

Фасоль остролистная (тепари)

Высота растений 25-45 см. Листочки тройчатого листа мелкие, сердцевидной формы  с заостренной верхушкой. Соцветия малоцветковые (2-6 цветков), цветки белые с утолщением на парусе. Бобы с толстым пергаментным слоем, легко растрескивающиеся. Семена мелкие (масса 1000 семян - 100-140 г), чаще белой окраски.

 

 

 

Фасоль рисовая

Кусты развесистые, сильно облиственные, стебель завивающийся до 3 м высотой. Цветоносы многоцветковые. Цветки крупные, ярко-желтые. Бобы тонкие, цилиндрические, длиной от 7 до 14 см с 5-9 семенами. Окраска семян темно-красная, красная, желтая, черная. Форма семян цилиндрическая со срезанными концами.

 

Фасоль аконитолистная (мотт)

Растения низкорослые - 40-50 см. Листочки тройчатого листа мелкие, цветки собраны в короткие кисти. Бобы висячие, узкие, длиной 8-10 см. Масса 1000 семян - 30-50 г

 

Чечевица

             Чечевица - однолетнее бобовое растение  высотой от 15 до 70 см. Корень стержневой, стебель слабополегающий, 4-гранный, сильно ветвящийся. Листьясложные, парноперистые, с 2-8 парами овальных листочков. Цветоносы 1-4-цветковые, цветки мелкие, белые, фиолетово-синие. Бобы сплюснутые, 1-3-семенные, ромбической формы, при созревании растрескивающиеся. Семена линзообразные, различной величины и окраски. Масса 1000 семян в зависимости от подвида варьирует от 25 до 65 г.

Процесс опыления проходит в фазе закрытого цветка, но встречаются случаи и перекрестного  опыления. Продолжительность периода вегетации от 70 до 120 дней.