Люпи́н , или волчий боб ( лат. Lupinus ) — род растений из семейства Бобовые ( Fabaceae ). Представлен однолетними и многолетними травянистыми растениями, полукустарничками , полукустарниками , кустарниками .

Биологическое описание

Корневая система стержневая. На корнях расположены клубеньки азотфиксирующих бактерий Bradyrhizobium lupini , поглощающих азот из воздуха, переводя его в связанное состояние.

Стебли травянистые или деревянистые, в различной степени облиственные. Ветви прямостоящие, оттопыренные или стелющиеся.

Листья очерёдные, пальчато-сложные, на длинных черешках, сочленённых со стеблем мясистой листовой подушечкой с удлинёнными прилистниками.

Соцветие — многоцветковая верхушечная кисть . Цветки расположены очерёдно, полумутовчато или мутовчато .

Цветок зигоморфный. Парус округлый или овальный посередине выпрямленный, обе половины его сильно отогнуты назад и до открытия цветка плотно прикрывают остальные лепестки (внутри него включены крылья и лодочки).

Окраска венчика цветка разнообразная по цвету, однотонная или пёстрая, чаще всего синяя. Чашечка двугубая, надрез губ глубокий, достигает почти самого основания чашечки, реже её половины.

Прицветник одиночный, расположен в основании цветочной почки, под чашечкой, обычно очень рано опадающий. Величина и форма прицветника крайне разнообразны. По консистенции прицветники бывают от нежно-плёнчатых прозрачных до плотных, грубо-кожистых. Окраска прицветников различная — кремовая, салатная, зелёная с антоцианом и тёмно-антоциановая, почти чёрная.

Тычинки однобратственные с некоторой тенденцией к переходу в двубратственные. Все десять тычинок внизу срастаются тычиночными нитями в цельную трубку, вверху свободные. Однако одна из тычинок несколько изолирована от остальных. Тычиночные нити в свободной части к верхушке несколько утолщены; пять из них, противоположные чашелистикам , вначале длиннее остальных, позднее — все нити одинаковой длины.

Пыльники диморфные по форме и величине: противоположные чашелистикам (пыльники верхнего яруса) — более крупные и удлинённые; противоположные лепесткам (пыльники нижнего яруса) — более мелкие, округлопочковидные. И те, и другие пыльники прикрепляются к тычиночным нитям своими основаниями. Пыльцевые зёрна в обеих группах пыльников одинаковой величины и формы, треугольные, по поверхности мелкоячеистые.

Завязь свободная, сидячая, с двумя или многими семяпочками; столбик круглый, изогнутый кверху, голый; рыльце головчатое, покрытое многочисленными сосочками, окружено венцом довольно твёрдых волосков.

Семяпочка кампилотропная, имеет один или два интегумента , из которых внешний развит значительно сильнее, тогда как внутренний состоит только из двух клеточных слоёв и очень мало заметен.

Боб кожистый, линейный или слабо согнутый, несколько сдавленный, реже слегка вальковатый. Поверхность бобов неровная, часто с выдающимися жилками, окраска кремовая, коричневая или чёрная.

Семена очень разнообразны по величине, форме и окраске. Поверхность семян гладкая или мелкоячеистая. При прорастании семени семядоли выходят из почвы и, зеленея, переходят в семядольные листья, которые снабжены устьицами. Первичные настоящие листья, невидимые до прорастания, очерёдные. Первичные листья чаще пальчатые, реже тройчатые .

Распространение и экология

Большинство видов сконцентрированы в двух крупных регионах: средиземноморско-африканском (Восточное полушарие, подрод Lupinus ) и американском (Западное полушарие, подрод Platycarpos ).

В Средиземноморье и Африке описано 12 видов люпина, среди которых 11 однолетних и 1 многолетний, но, видимо, уже вымерший вид. Люпины данного региона произрастают в основном очагами на лёгких почвах преимущественно на небольших высотах или морских побережьях.

В Западном полушарии люпины распространены от 0 до 4800 метров над уровнем моря и выше, от Патагонии до Аляски ( Юкон ) и от Тихого до Атлантического океана . Наибольшее разнообразие наблюдается в субальпийской и альпийской зонах Анд и Кордильер , причём в высокогорных растительных формациях люпины играют доминирующую роль. В эти сообщества обычно входят многолетние высокорослые (травянистые и кустарниковые) виды, достигающие нередко высоты 4 метров и более. На засушливых местах с менее плодородными почвами высокогорий встречаются низкорослые, подушечные формы. В нижнем поясе гор и на равнинах Америки чаще растут одно-, двулетние люпины, многие из которых обитают на бедных почвах и в весьма засушливых районах. Среди них есть эфемеры .

О количестве видов люпинов, произрастающих в Америке, мнения различны. Большинство исследователей сходятся во мнении, что число реально существующих видов люпина, исключая синонимы, не больше 200. Из американских видов люпина окультурен ещё древними инками в VII—VI веках до н. э. и широко возделывается в настоящее время на разных континентах люпин изменчивый ( Sweet ). Во многих странах натурализован или возделывается также люпин многолистный ( Lupinus polyphyllus Lindl. ).

По своей природе люпин — ксеромезофит, отличающийся высокой засухоустойчивостью . Некоторые виды люпина произрастают в пустынях штатов Аризона , Орегон , Техас , Калифорния , Нью-Мексико , на плоскогорьях Мексики , в пустынях Перу и Чили , оазисах Сахары .

В странах Средиземноморья люпины растут на приморских песках, на лугах и залежах, в расселинах скал и засоряют посевы культурных растений. Большинство люпинов приспособлено к умеренным температурам, но некоторые североамериканские виды, например, переносят очень низкие температуры .

Возделывание и использование

Интерес к люпину обусловлен высоким содержанием в его семенах белка (до 50 %), масла (от 5 до 20 %) , по качеству близкого к оливковому , отсутствием ингибиторов пищеварения и других антипитательных веществ.

Корневая система люпина способна проникать на большую глубину почвы и использовать труднорастворимые фосфаты. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями люпин способен накапливать в почве до 200 кг азота с гектара и является прекрасным сидератом . Его использование в качестве зелёного удобрения позволяет сохранять в чистоте окружающую среду, экономить дорогостоящие удобрения, выращивать экологически чистую продукцию.

Люпин узколистный (люпин голубой) наиболее скороспелый , он способен улучшать тяжелые почвы и повышать эффективность кислых минеральных удобрений, в России его зачастую возделывают в качестве сидерата . К примеру, при сидеральном использовании люпина узколистного «Олигарх» запашка зеленой массы равноценна по эффективности 40 т/га навоза и заменяет 6 ц/га аммиачной селитры.

Люпин жёлтый может произрастать на бедных песчаных почвах, для окультуривания которых его часто и используют, а также используют как декоративное растение. Отдельные сорта желтого люпина, называемые люпином желтым сладким, не содержат алкалоидов и могут использоваться в качестве кормовых растений.

Люпин белый более теплолюбив (температура прорастания семян +16°С), при этом он значительно превосходит лучшие сорта сои и гороха по урожайности зерна и сбору белка, продуктивность современных сортов белого люпина достигает 40-50 ц/га семян, а урожайность зеленой массы — 700—1000 ц/га. Люпин для России такой же идеальный белковый компонент корма, как соевые бобы для США и Бразилии, которые в результате использования собственной сои являются мировыми лидерами в производстве мяса.

Семена люпина со времен Древнего Рима используются в пищу человека и на корм животным. Они прекрасно заменяют сою , при этом содержание таких антипитательных веществ, как ингибиторы трипсина в зерне люпина в 100 раз ниже, чем в сое, что обусловливает его высокую переваримость и позволяет использовать в корм животным без предварительной термической обработки. Содержание белка в семенах Люпина белого может достигать 50 %, но использование его на корм долгое время оставалось проблематичным из-за содержащихся в семенах и надземной массе 1-2 % горьких и ядовитых алкалоидов. По инициативе Д. Н. Прянишникова в СССР были вы­ведены безалкалоидные или так называемые сладкие сорта люпина, содержание алкалоидов в которых составляло не более 0,0025 %. Эти сорта оказались пригодными для кормовых и даже пищевых целей. Килограмм зерна малоалкалоидного люпина содержит 1,04 кормовых единиц , 225 грамм перевариваемого белка, 251 грамм протеина.

В последнее время повысился интерес к более широкому использованию зерна люпина в пищевых целях. Мука из зерна люпина и белковые изоляты используются в хлебобулочной, макаронной, кондитерской и мясоперерабатывающей промышленности, в производстве диетических и лечебно-профилактических продуктов.

Маринованные бобы Люпина белого в странах Средиземноморья и Бразилии это популярная закуска (lupini по-итальянски, tremoços по-португальски, altramuces или chochos по-испански). В Греции они являются очень распространенной закуской в период Великого поста перед Пасхой. Обычно их замачивают в морской воде на 2-3 часа, чтобы смягчить вкус, и употребляют в сыром виде. В Египте является популярной уличной закуской после нескольких замачиваний в воде, а затем засолки. Люпин белый издревле широко распространен в Средиземноморье и на Ближнем Востоке благодаря своим почвомелиоративным свойствам и тому, что он хорошо развивается на кислых почвах до pH = 6,5 и не переносит известняковых почв и ему, за исключением начала вегетационного периода, требуется мало воды, поскольку он имеет длинный стержневой корень.

В настоящее время зеленая масса люпина широко используется в кормовых целях. Кроме того, семена люпина применяются в лакокрасочном, мыловаренном производствах, производстве клеев, пластмасс, искусственной шерсти. Отходы после выделения белка (мезга) используются на корм. Люпин используется также в медицине и фармакологии , цветоводстве , лесоводстве , в качестве корма при разведении рыб .

Некоторые формы применяются в декоративных целях. Люпин нектара не выделяет, но дает медоносным пчёлам пыльцу .

В Российский Государственный реестр селекционных достижений , допущенных к использованию в 2022 году, включено 14 сортов Люпин белый, 28 сортов Люпин узколистный, 11 сортов Люпин желтый и 2 сорта Люпин многолетний.

Самый развитый в отношении потребления люпина в пищу континент — Австралия, где люпином засевается около 1 млн га.

История культивирования

Люпин начали возделывать 4000 лет тому назад. Самым первым в культуру был введён люпин белый ( L. albus ), который использовался в Древней Греции , Египте , Римской империи для пищевых, кормовых, лечебных и удобрительных целей. На Американском континенте был окультурен люпин изменчивый ( L. mutabilis ).

ведётся во многих научных учреждениях на основе его . Актуальной проблемой в люпиносеянии является борьба с болезнями, наиболее вредоносной из которых является антракноз ( cingulata (Ston.) Sp. et Schr. , — gloeosporiodes (Penz.) Penz and Sass. , и Colletotrichum acutatum Simm. and Simmonds ). Наиболее радикальный путь в этом направлении — создание устойчивых к болезням .

Рейнгольд фон Зенгбуш вывел в 1930-е гг. так называемый «сладкий люпин» — сорта люпина с низким содержанием ядовитых алкалоидов. Результаты селекции были строго засекречены и опубликованы лишь в 1942 г. Параллельно в биохимической лаборатории Всесоюзного института растениеводства в 1931 г. под руководством Н. Н. Иванова разработан более простой экспресс-метод получения «сладкого люпина». По мнению Н. И. Вавилова (1932) обнаружение безалкалоидного люпина — это открытие, представляющее исключительный интерес для агрономической практики .

Классификация

Таксономия

Lupinus L. , 1753, Sp. Pl. : 721

Род Люпин относится к подсемейству Мотыльковые ( Papilionoideae ) семейства Бобовые ( Fabaceae ) порядка Бобовоцветные ( Fabales ). Таксономическая схема в соответствии с Системой APG IV по состоянию на декабрь 2023 года:

ещё 3 семейства

еще 523 рода

порядок Бобовоцветные

подсемейство Мотыльковые

650 подтвержденных видов и 28 видов, ожидающих подтверждения

отдел Цветковые, или Покрытосеменные

семейство Бобовые

род Люпин

ещё 63 порядка цветковых растений

еще 5 подсемейств

Виды

Некоторые из них:

• Lupinus albus L. — Люпин белый
• Lupinus angustifolius L. — Люпин узколистный
• Lupinus luteus L. — Люпин жёлтый
• Lupinus perennis L. — Люпин многолетний
• Lupinus polyphyllus Lindl. — Люпин многолистный

Примечания

Литература

• Жуковский П. М. К познанию рода Lupinus Tourn.//Тр. по прикл. бот., ген. и сел. 1929 . Т. 21, вып.1. С.16-294.
• Курлович Б. С., Назарова Н. С., Рыбникова В. А. и др. Изучение образцов мировой коллекции люпина: (Методические указания). Л.: ВИР, 1990 . 34 с.
• Курлович Б. С., Станкевич А. К. Внутривидовое разнообразие трех однолетних видов люпина (Lupinus L.)] //Сб. науч.тр. по прикл. бот.,ген. и сел. 1990. Т.135. С.19-34.
• Курлович Б. С. и др. 1995 . Люпин // в Кн. Теоретические Основы селекции « » (Под ред. Б. С. Курловича и С. И. Репьева), СПБ, 430 стр.
• Kurlovich, B.S.(Ed.). 2002 . . Geography, Classification, Genetic Resources and Breeding. «Intan», 468p.
• Майсурян Н. А. , Атабекова А. И. Люпин. М.: Колос, 1974. 463 с.
• Поджаров В. К. Агротехника введения многолетнего люпина в сосновую культуру — Мн., Урожай, 1967.
• Gladstones, J.S. 1974. Lupinus of the Mediterranean region and Africa. Bull. West. Austr. Depart. of Agr. 1974. N 26. 48 p.

Ссылки

• . Люпин кормовой. Технические условия