К семейству мотыльковые относится. Растения семейства бобовых. Значение бобовых в хозяйстве

Многочисленное семейство Мотыльковые распространено в широтах с умеренным или тропическим климатом. К нему относятся зелёные растения с узнаваемыми цветками.

Описание и значение

Мотыльковые или Бобовые - подсемейство и семейство покрытосеменных или цветковых растений. Относятся к классу Двудольные. Насчитывает около 18 тысяч видов. Распространены однолетние (фасоль) и многолетние (клевер) травянистые представители семейства. Реже встречаются кустарники (жёлтая акация) и деревья (африканское розовое дерево).

Рис. 1. Жёлтая акация.

Некоторые виды бобовых растений культивируются в качестве пищи или сырья для лекарственных средств. Примеры растений для разных нужд:

• пищевые - использование в рационе человека - чечевица, бобы, горох, фасоль, соя, арахис;
• кормовые - прокорм для скота - клевер, люпин, люцерна, вики, верблюжья колючка;
• лекарственные - производство микстур и таблеток от кашля, гипертонии, запора, глистной инвазии - солодка, донник жёлтый, сферофиза, термопсис;
• технические - производство лаков, масла, клея (дрок красильный), а также инсектицидов (деррис, софора, лонхокарпус);
• декоративные - облагораживание жилых мест - акация, глициния, душистый горошек.

Многие представители семейства являются отличными медоносами, из нектара получается ароматный мёд.

Морфология

Характерный отличительный признак мотыльковых растений - венчик мотылькового типа. Лепестки частично срощенные, образуют несимметричный венчик и напоминают мотылька или лодочку. Выделяют парус или флаг (крупный лепесток), вёсла или крылья (боковые) и лодочку или киль (сросшиеся).

Такое устройство венчика защищает цветок от неэффективных опылителей - мух и бабочек. Чтобы добраться до нектара следует раздвинуть лепестки, а это под силу более сильным насекомым, например, шмелям. При сборе нектара насекомое садится на лодочку и трётся брюшком о горизонтально расположенные тычинки, собирая пыльцу.

Рис. 2. Цветок в форме мотылька.

Подробная характеристика всех частей мотылькового растения представлена в таблице.

ТОП-3 статьи которые читают вместе с этой

Рис. 3. Листья с усиками.

На корнях азотофиксирующие бактерии, проникающие из почвы, образуют клубеньки. Бактерии получают из корней органические вещества и воду и снабжают растение азотом. Именно благодаря бактериям Мотыльковые насыщены растительным белком и после отмирания являются отличным азотистым удобрением.

Что мы узнали?

Растения семейства Мотыльковые (Бобовые) отличаются цветками в форме мотыльков, используются в качестве пищи для человека и скота, сырья для медицинских и технических нужд. Растения насыщены азотом и являются богатым источником белка.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 238.

Горох, соя, душистый горошек, чечевица, арахис, соя... Названия этих растений известны всем. В нашей статье мы рассмотрим особенности строения вегетативных органов и формулы цветка бобовых.

Общая характеристика семейства

Бобовые или мотыльковые растения относятся к классу двудольные. Систематики насчитывают их в природе более 20 тысяч видов. Большинство из них - ценные пищевые и кормовые культуры. Особое значение имеет способность некоторых видов фиксировать атмосферный азот. Бобовые представлены всеми жизненными формами: травами, кустарниками и деревьями. Как правило, с на стебле. Цветок бобовых является систематическим признаком.

Условные обозначения

В ботанике существует такое понятие как формула цветка. Она представляет собой условные обозначения частей этого генеративного органа. Цифры в этом ряду обозначают количественные показатели элементов генеративного органа.

Расшифровывается они следующим образом:

• Ч - чашечка. Она представляет собой совокупность чашелистиков, окружающих цветоложе.
• В - венчик. Это все лепестки цветка.
• О - околоцветник. В его состав входят чашечка и венчик.
• Т - количество тычинок.
• П - число пестиков.

Формула цветка бобовых растений

Теперь расшифруем это сочетание символов на конкретном примере. Формула цветка мотыльковых или бобовых растений имеет следующий вид: Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура визуально напоминает кораблик или бабочку. Это и обусловливает название мотыльковые.

Итак, околоцветник представителей этого семейства состоит из пяти чашелистиков и лепестков. Строение последних дифференцировано. Самый верхний лепесток имеет большие размеры по сравнению с остальными. Его называют "парус". По обе стороны находятся боковые лепестки - "весла". Оставшаяся пара срастается по нижнему краю. Так формируется "лодочка". У бобовых один пестик. Тычинок в одном случае может быть десять, в другом - девять из них срастаются между собой, а одна остается свободной. Лепестки иногда еще называют бабочкой с крыльями.

Тип цветка

Формула цветка бобовых несет и дополнительную информацию. Такие структуры являются обоеполыми. Это значит, что цветки имеют пестик и тычинки. Они могут быть одиночными - крупными с яркими и широкими лепестками.

Еще одна из характерных черт - это симметрия. По данному признаку цветки бобовых являются неправильными или зигоморфными. Это означает, что через них можно провести единственную вертикальную плоскость.

В ряду случаев у представителей этого семейства происходит формирование соцветий. Иногда формула цветка которых была приведена выше, формирует соцветия. Это может быть кисть, головка или метелка.

Опыление и формирование семян

Формула цветка бобовых свидетельствует о некоторых его различиях у разных видов семейства. Эти особенности определяют и способ опыления. К примеру, у клевера каждый лепесток закручен в длинную трубочку. Поэтому его могут опылять только шмели, имеющие специальный хоботок. Бобовые привлекают также пчел и бабочек. У гороха, люпина, астрагала, вики происхо-дит самоопыление.

Особенностью семян бобовых является отсутствие эндосперма - запасного питательного вещества. Это растения класса двудольные. Поэтому их зародыш состоит из двух семядолей, зачаточного стебелька, корешка и почечки, которая содержит зачатки первых листьев. Снаружи находится защитная кожура. Семядоли повернуты друг к другу плоскими сторонами. Они соединены в одной из частей. В этом месте и расположены зачаточные органы.

Запас веществ заключен непосредственно в семядолях. Ученые доказали, что люпин можно вырастить даже из семян, которые долгое время пролежали в мерзлоте. А для фасоли характерно подземное прорастание. В биологическом смысле это очень выгодно, поскольку обеспечивает защиту от животных, перепадов температуры.

Плоды и семена

Плод этого семейства называется боб. Развивается он из плодолистика. Боб является сухим многосемянным. После созревания он раскрывается по шву между двумя створками. На них находятся семена. В отличие от стручка, внутри боба нет вертикальной перегородки.

Семена бобов издавна употребляются в пищу. Горох и фасоль содержат большое количество белков, а соя и арахис - растительных масел. Клевер и люцерна являются незаменимыми поскольку отличаются большой питательной ценностью. Большое значение эти растения имеют и в качестве медоносов. Белая и желтая карагана, а также мимоза - известные декоративные виды.

Значение

Побеги бобовых - ценное зеленое удобрение. Их припахивают и оставляют на поверхности почвы, что способствует ее обогащению органикой и улучшает структуру. В фармацевтической промышленности в качестве сырья используется солодка, донник, белая акация. Среди древесины самым ценным является сандаловое дерево.

Только на корнях бобовых поселяются клубеньковые бактерии. Это особый вид, который способен усваивать атмосферный азот. В чем польза таких организмов? Азот является необходимым элементом для формирования стебля и листьев. И в воздухе этого вещества достаточно - до 78 %. Но растения не могут поглощать атмосферный азот. Клубеньковые бактерии переводят его в форму, которая растворяется в воде и может всасываться из почвы корнями. Существование этих организмов взаимовыгодное: бактерии обеспечивают растения азотом, а взамен получают минеральные питательные вещества.

Итак, формула цветка бобовых имеет вид Ч5 Л1+2+(2) Т (9+1) П1. Такая структура состоит из пяти плодолистиков и такого же количества лепестков. Последние отличаются размерами и формой. В результате цветок бобовых имеет неправильную форму и является зигоморфным. Это значит, что через него можно провести только одну ось симметрии. Такой тип симметрии называется зигоморфным. Визуально цветок бобовых растений напоминает лодочку с веслами и парусом или бабочку. Это обусловливает второе название этого семейства - мотыльковые. Все цветки бобовых обоеполые. Они имеют один пестик. А количество тычинок равно десяти. У некоторых из них девять из них срастаются, а одна остается свободной.

Пищевое значение

Пищевое значение бобовых огромно. До распространения в Европе картофеля миллионы людей ежедневно употребляли в пищу, наряду с зерновыми, питательные, дешевые и плодовитые бобовые: горох, садовые бобы, вигну (родственницу фасоли, к сожалению, в Европе нынче забытую), саму фасоль, ввезенную в XVI веке. И сейчас большие регионы (например, Азия, Южная Америка) очень широко используются в пищу бобовые. Перечислим некоторые, самые известные, растения.

1. Фасоль обыкновенная. Однолетнее травянистое растение. Листья очередные, тройчатосложные, с прилистниками. Соцветие - кисть. Низких температур не выносит, но зато более засухоустойчива, чем горох.

2. Соя. Повсеместно распространена в Южной и Юго-Восточной Азии, культивируется во многих теплых регионах. Питательна, содержит до 40 процентов белка, до 25 жира. Травянистое растение, с тройчатосложными листьями. Много продуктов производится из сои (натто, тофу, темпе и пр.) или с ее добавлением, широко используется соевое масло.

3. Арахис (земляной орех) - травянистое растение с парноперистосложными листьями. Бобы образуются под землей. Как это происходит? Цветки после оплодотворения погружаются под землю, где и созревают бобы, имеющие твердую оболочку. Родина - Южная Америка, возделывают в Средней Азии. Семена содержат до 37 процентов белка, до 45 процентов жиров. Популярно арахисовое масло, а также разнообразные закуски из арахиса. В США так любят арахисовую пасту, что даже учредили для нее специальный праздник 24 января.

Кормовое значение

1. Из кормовых сортов бобовых растений производят силос - сочные питательные корма для животных, получаемые методом закваски зеленой массы травянистых растений. На силос идут кормовые бобы, кукуруза, люцерна, вика, эспарцет.

2. Стебли и листья бобовых (донника, клевера, люцерны, вики, ледвянца, горошка) скашивают, высушивают, и они становятся отличной добавкой к рациону животных в тех регионах, где невозможен круглогодичный выпас.

Агрономическое значение

1. Обогащают почву азотом, являясь так называемыми «зелеными удобрениями», или, по-научному, сидератами (астрагал, вика, донник и др.). Как это происходит? В процессе роста бобовые запасают большое количество азота. Еще во время цветения растения запахивают и они, перегнивая, возвращают азот почве.

2. Корни бобовых, длинные и сильные, хорошо рыхлят почву, насыщают ее кислородом, препятствуют эрозии.

Декоративное значение

Семейство бобовых объединяет разнообразнейшие растения, в том числе и подчеркнуто декоративные. Они замечательно украшают парки, сады и приусадебные участки: например, робиния ложноакациевая, ракитник, клиантус с его большими красными цветами необычной формы.

Лекарственное значение

И здесь бобовые являются незаменимыми спутниками человека. Тысячи лет их применяют в медицине! Термопсис ланцетовидный, солодка, донник лекарственный используются при лечении кашля, имеют немало полезных свойств. Кассия помогает при лечении желудка, астрагал - при гипертензии. Кроме того, многие бобовые - ценные медоносы, так как собранный мед сам по себе является вкуснейшим лекарством.

Цветки у растений семейства Бобовые одиночные или собраны в соцветие — кисть или головку. Цветок похож на кораблик или бабочку, поэтому второе название се-мейства — 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 об-разуют «лодочку». В «лодочке» заключены 10 тычи-нок и 1 пестик. У некоторых бобовых (горох, люцер-на) нити 9 тычинок срастаются, а одна остаётся свободной. Формула цветка большинства бобовых: Ч 5 Л 1 + 2 + (2) Т (9) + 1 П 1 . Цветки опыляют насекомые , в основ-ном пчёлы. У клевера лепестки срастаются в длин-ную трубку, и хоботки пчёл не достают до нектара. Поэтому клевер опыляют шмели, имеющие более длинный хоботок. У гороха, люпина происхо-дит самоопыление.

Корневая система

Корневая система бобовых — стержневая. Большинство из них имеют на корнях клубеньки — результат жизнедеятель-ности клубеньковых бактерий , которые проникают в корень из почвы . Клубеньковые бактерии способ-ны использовать азот воздуха и образовывать со-держащие азот минеральные вещества, которыми питаются растения. Азот входит в состав белков, поэтому бобовые богаты белками. После отмирания корней бобовых растений почва обогащается азо-том и становится более плодородной.

Среди растений семейства Бобовые встречаются все жизненные фор-мы: деревья (робиния , или белая акация , мимоза ), кустарники (карагана , или жёлтая акация ), много-летние травы (клевер , люпин ), а также вьющиеся формы (горох , вика ).

У представителей бобовых выработаны приспо-собления к самым разнообразным природным усло-виям. Поэтому они встречаются почти повсеместно. Бобовые — средообразующие виды во многих сооб-ществах. Так, некоторые виды акаций доминируют в африканских и австралийских саваннах, а древесные формы входят в состав влажных тропических и суб-тропических лесов.

Употребление в пищу

С древ-них времён во многих земледельческих районах ми-ра выращивают горох, бобы, чечевицу, фасоль, бога-тые 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 Краснодар-ском крае. К бобовым относят земляной орех, или арахис . В семенах его бобов содержится до 50 % пре-восходного масла.

Солодка используется в пищевом производ-стве, например при изготовлении халвы.

Медицина

Бобовые — одни из лучших медоносов. Немало среди них и лекарственных растений. Например, дон-ник белый издавна используется при повышенной возбудимости и бессоннице. Термопсис и солодка вхо-дят в состав микстур от кашля. Материал с сайта

Солодка гладкая издавна при-меняется в народной медицине. Теофраст рекомендовал солодку при заболеваниях дыхательных путей и астме. В Китае она ценит-ся так же высоко, как корень женьшеня. В тибетской медицине корень солодки входит в состав многих лекарств.

Сельское хозяйство

Важны кормовые бобо-вые и для сельского хозяйства — клевер, вика, чина, люцерна, так как из них получают качественное сено. Некоторые бобовые, например люпин, используют как зелёное удобрение: летом его скашивают и запахивают в почву.

Декоративные бобовые

Широко известны и декоративные виды бобо-вых — люпин, душистый горошек, глициния .

Все взрослые и даже дети знают фасоль и горох, бобы и чечевицу, ароматные акации и клевер, арахис и мимозу, а между тем, все это - растения семейства бобовых (или мотыльковых). Обширная группа, переоценить пользу которой для человека сложно. Мы едим эти растения, сажаем для красоты, улучшаем почву с их помощью, используем древесину, красим одежду и даже лечимся.

Семейство Бобовые: общая характеристика

Знакомое всем еще со школы семейство объединяет огромное количество видов, по приблизительным подсчетам около 17-18 тысяч. Ботаники делят его на три подсемейства (на основе строения цветка): цезальпиниевые, мимозовые, мотыльковые. Интересно отметить, что бобовые растения включают род Астрагал, самый большой по количеству видов среди представителей цветковых (около 2400). Растения данного семейства имеют достаточно большой ареал произрастания как в жарких тропиках (в основном цезальпиневые и мимозовые), так и в районах Крайнего Севера, в пустынях и саваннах.

Фиксация азота - это отличительная черта всего семейства. Корни бобовых растений имеют клубеньки, которые образуются в результате разрастания паренхимной ткани. А это, в свою очередь, объясняется внедрением и расселением внутри растения азотфиксирующих бактерий, принадлежащих роду Ризобиум. Они обладают удивительной способностью поглощать и накапливать атмосферный азот, который в дальнейшем использует само растение для своего роста. Такие большие запасы жизненно важного элемента хорошо влияют и на окружающую обстановку. Бобовые растения отлично улучшают плодородие почвы. Это широко используется как в промышленных масштабах, так и грамотными и осведомленными огородниками, не забывающими чередовать посадку различных культур у себя на участке. Ежегодно они возвращают обратно в почву примерно 100-140 килограммов азота в расчете на территорию в один гектар.

Строение листьев бобовых растений

Бобовые растения могут иметь различную форму листьев. Их условно можно разделить на несколько групп:

• парные перистосложные и дважды перистосложные (горох, желтая акация) листья, они располагаются по обе стороны стебля;
• упрощенные (редуцированы до одного верхушечного листа);
• ложно простые, образованы в результате срастания двух верхушечных листьев;
• филлодии (у африканских видов акаций) - уплощенные черешки листьев.

Для бобовых растений характерно удивительное свойство - парноперистые листья могут складываться на ночь. Это обусловлено тем, что у основания черешков есть утолщения, которые из-за изменения тургора приводят листовую пластинку или только листочки в движение. Например, мимоза стыдливая способна это делать мгновенно, так как даже легкое касание ее листьев вызывает моментальную потерю осмотического давления в них. Это свойство было замечено очень давно и послужило поводом для того, чтобы так назвать растение.

Цветок и соцветие

Бобовые растения могут иметь различные соцветия, но чаще всего это метелка или кисть, иногда головчатые кисти (клевер), гораздо реже они редуцированы до одного цветка. Для представителей семейства свойственно перекрестное опыление, при котором пыльца от одного цветка переносится на другой гораздо реже насекомыми (пчелами, шмелями) или летучими мышами и птицами у тропических видов.

Цветки бобовых растений могут быть зигоморфными или актиноморфными (например, у мимозовых). Чашечка состоит обычно из четырех, реже из пяти чашелистиков, которые срастаются между собой. Лепестков бывает 5 (у всех мотыльковых и некоторых представителей двух других подсемейств) или 4. Очень интересны их название и разделение, в зависимости от выполняемой функции. Так, самый верхний и крупный получил название "флаг", он привлекает насекомых, опыляющих растение. Лепестки, расположенные с боков, принято называть крыльями, и это своеобразная "посадочная площадка". Самые внутренние, как правило, срастаются между собой вдоль нижнего края и образуют лодочку, которая защищает тычинки и пестик от насекомых, не являющихся опылителями. А вот, к примеру, у мимозовых все лепестки одинаковой формы - свободные или сросшиеся.

Плоды бобовых растений

В данном случае наблюдается абсолютное единство всех видов семейства. Плод называется боб (одно- или многосемянной), вскрывающийся по спинному или брюшному шву. Семена внутри плода достаточно крупные, с эндоспермом или без него, хорошо развиты семядоли. Внешний вид боба может быть абсолютно любой, так же как и размер. У некоторых видов его длина достигает полутора метров. Распространение семян иногда происходит самостоятельно, когда створки плода при раскрытии скручиваются по спирали, и они разлетаются в разные стороны, например, у акации. У некоторых тропических видов разносятся животными или птицами. Завязь всем знакомого земляного ореха (арахиса) из-за отрицательного геотропизма, то есть способности расти и развиваться в определенном направлении, когда формируется, уходит в почву на 8-10 см, где затем развивается плод.

Значение бобовых в хозяйстве

Растения семейства бобовых занимают по практической значимости для человека второе место после злаковых. Среди них огромное количество пищевых культур, имеющих мировое значение: соя, горох, фасоль, арахис, нут, чечевица и многие другие. Некоторые из них люди культивируют уже не первое тысячелетие.

Большое значение бобовые растения имеют как кормовые травы, к этой категории относятся: клевер, люцерна, люпина, эспарцета и др. Некоторые тропические представители семейства (например, кампешевое дерево, перикопсис, дальбергия) являются источником ценной и высоко декоративной древесины, окрашенной в розовые, почти красные, темно-коричневые или практически черные цвета.

Декоративное и лекарственное значение

Есть и декоративные виды среди бобовых, например глициния. Это древесный вид родом из Китая с крупными кистевыми ароматными соцветиями. Очень популярное садовое и парковое растение. Еще один представитель - это акация подбеленная, широко распространена на побережье Черного моря. Из травянистых в садах выращивают, например, душистый горошек, люпины. Всем знаком цвет индиго, но мало кто знает, что аналогичного названия краситель получают из растения индигоферы красильной, небольшого кустарника из семейства бобовых.

Некоторые виды издавна используются в медицине: пажитник, астрагал, донник и т. д. Всем знакома лакрица, или солодка голая. Это травянистое бобовое растение, которое широко применяется по всему миру как лекарственное средство от кашля (целительные свойства известны еще со времен Древнего Египта). Используются для этого ее корни и корневища. В некоторых европейских странах очень популярны конфеты из лакрицы, которые любят даже дети. Они имеют характерный черный глянцевый цвет.