Просо - Proso millet

Просо
Зрелые просо просо метельчатые.jpg
Метелки проса
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Однодольные
Clade:Коммелиниды
Заказ:Poales
Семья:Poaceae
Подсемейство:Panicoideae
Род:Panicum
Разновидность:
P. miliaceum
Биномиальное имя
Panicum miliaceum
Синонимы[1]
  • Leptoloma miliacea (Л.) Смит
  • Milium esculentum Moench ном. незаконный.
  • Milium panicum Милл. ном. незаконный.
  • Panicum asperrimum Fisch.
  • Panicum asperrimum Fischer ex Jacq.
  • Паникум плотный Steud.
  • Panicum milium Чел. ном. незаконный.
  • Panicum ruderale (Китаг.) Д.М. Чан
  • Panicum spontaneum Жук. ном. бесценный.

Panicum miliaceum это зерновая культура со многими общие имена включая просо,[2] веник кукурузное просо,[2] просо обыкновенное,[2] боровое просо,[2] Кашфи пшено,[2] красное просо,[2] и белое пшено.[2] Археологические данные свидетельствуют о том, что эта культура была впервые одомашнена до 10 000 г. до н.э. в Северном Китае.[3] Урожай широко возделывается в Китай, Индия, Непал, Россия, Украина, Беларусь, то Средний Восток, индюк, Румыния, а Соединенные Штаты, где ежегодно выращивается около полумиллиона акров.[4] Урожай отличается чрезвычайно короткой продолжительностью жизни: некоторые сорта дают зерно только через 60 дней после посадки.[5] и его низкие потребности в воде, позволяющие производить зерно более эффективно на единицу влажности, чем любые другие протестированные виды зерна.[5][6] Название «просо» происходит от панславянского общего и родового названия проса (хорватский: прозо, сербский: просо). Просо является родственником просо лисохвост, жемчужное просо, кукуруза, и сорго внутри подсемейства травы Panicoideae. Хотя все эти культуры используют C4 фотосинтез, все остальные используют NADP-ME в качестве своего основного пути углеродного челнока, в то время как первичным углеродным челноком C4 в просо является путь NAD-ME.

Эволюционная история

Panicum miliaceum представляет собой тетраплоидный вид с числом основных хромосом 18, что в два раза превышает число основных хромосом диплоидных видов в геноме Panicum [7]. Вид кажется аллотетраплоид в результате широкого гибрида двух разных диплоидных предков.[8] Один из двух субгеномов просо, по-видимому, произошел от Panicum capillare или близкий родственник этого вида. Второй субгеном не показывает близкой гомологии ни с одним из известных диплоидов. Panicum вид, но какой-то неизвестный диплоидный предок, по-видимому, также внес копию своего генома в отдельный аллотетраплоидный вид Panicum repens (торпедная трава).[8] По оценкам, два субгенома просо разошлись 5,6 миллиона лет назад.[9] Однако этот вид подвергся лишь ограниченному фракционированию, и копии большинства генов все еще сохраняются в обоих субгеномах.[9] Секвенированная версия генома просо размером около 920 мегабазей была опубликована в 2019 году.[9]

Одомашнивание и история выращивания

Карта мира, показывающая приблизительные центры происхождения сельского хозяйства и его распространение в доисторические времена: Плодородный полумесяц (11 000 лет назад), бассейны рек Янцзы и Хуанхэ (9 000 лет назад) и Новогвинейское нагорье (9 000–6 000 лет назад), Центральная Мексика (5000–4000 лет назад), Северная Южная Америка (5000–4000 лет назад), Африка к югу от Сахары (5000–4000 лет назад, точное местонахождение неизвестно), восточная часть Северной Америки (4000–3000 лет назад).[10]

Сорные формы проса распространены по всей Центральной Азии, охватывая обширные территории от Каспийское море на восток до Синьцзян и Монголия. Они могут представлять собой диких прародителей просо или диких побегов от домашнего производства.[11] Действительно, в Соединенных Штатах просо сорное, представляющее собой одичавшие побеги от культивирования, в настоящее время является обычным явлением, что позволяет предположить, что нынешние сорта просо сохраняют способность к возрождению, аналогично тому, как это наблюдается для сорного риса.[12] В настоящее время самые ранние археологические свидетельства одомашнивания просо происходят из поселения Цишань на полузасушливом северо-востоке Китая около 10 000 г. до н. Э.[3] Поскольку у ранних сортов просо был такой короткий жизненный цикл, всего 45 дней от посадки до сбора урожая, считается, что они позволили полукочевым племенам впервые освоить сельское хозяйство, образуя мост между образом жизни, ориентированным на охотников-собирателей, и ранним сельскохозяйственные цивилизации.[13] Археологические свидетельства выращивания одомашненного просо в Восточной Азии и Европе датируются по крайней мере 5000 г. до н.э. Грузия и Германии (около Лейпцига, Хадерслебен) Линейная гончарная культура (Ранний LBK, Neolithikum 5500–4900 до н.э.),[14] и может представлять собой либо независимое одомашнивание одного и того же дикого предка, либо распространение урожая из Восточной Азии по торговым маршрутам через засушливые степи.[15] Свидетельства культивирования в южной Европе и на Ближнем Востоке появились сравнительно недавно, а самые ранние свидетельства культивирования на Ближнем Востоке были найдены в руинах Нимруд, Ирак, датируемый примерно 700 г. до н. э.[16]

Выращивание

Просо - относительно мало требовательная культура, болезни неизвестны; следовательно, он часто используется в системах органического земледелия в Европе. В США его часто используют как промежуточное растение. Таким образом, просо может помочь избежать летнего пара и обеспечить непрерывный севооборот. Его поверхностная корневая система и устойчивость к остаткам атразина делают просо прекрасным промежуточным звеном между двумя культурами, требующими воды и пестицидов. Пожнивные стерни последнего урожая, пропуская в почву больше тепла, приводят к более быстрому и раннему росту проса. Хотя просо занимает почву, благодаря своей поверхностной корневой системе, почва может пополнять запасы влаги для следующего урожая. Более поздние культуры, например озимая пшеница, могут, в свою очередь, извлечь выгоду из проса, который действует как накопитель снега.[17]

Требования к климату и почве

Просо благодаря своей фотосинтетической системе C4 теплолюбиво, как и кукуруза, поэтому следует избегать тенистых участков поля. Он чувствителен к холоду ниже 10–13 ° C. Просо обладает высокой засухоустойчивостью, что делает его интересным для регионов с низкой водностью и длительными периодами без дождей.[18][19]Почва должна быть легкой или среднетяжелой. Из-за плоской корневой системы следует избегать уплотнения почвы. Кроме того, просо плохо переносит переувлажнение почвы, вызванное заваленной водой.[19]

Посевное ложе и посев

Посевное ложе должно быть мелко покрошено, как при сахарная свекла и рапс.[18] В Европе просо сеют с середины апреля до конца мая. Требуется около 500 г семян на акр, что составляет примерно 500 зерен / м22. В органическом земледелии это количество следует увеличить, если борона культиватор используется. Для посева можно использовать обычные сеялки так же, как они используются для других культур, таких как пшеница. Расстояние между рядами от 16 до 25 см рекомендуется, если фермер использует междурядье. культиватор. Глубина посева должна составлять от 1,5 до 2 см в оптимальной почве или от 3 до 4 см в сухой почве. Ворошение земли после посева полезно для дальнейшего выращивания.[18] Выращивание в беспахотное земледелие системы также возможны и часто практикуются в США. Посев можно производить через две недели.[17]

Белое просо

Полевое управление

Известно, что всего несколько болезней и вредителей поражают просо, но они не имеют экономического значения. Сорняки - большая проблема. Критическая фаза - в развитии молоди. Формирование зерен происходит на стадионе с 3–5 листами. После этого для проса должны быть доступны все питательные вещества, поэтому необходимо предотвратить рост сорняков. В традиционное сельское хозяйство, гербициды может быть использовано. В органическое земледелие, борона прополочная или междурядья культиватор использование возможно, но необходимы особые параметры посева.[18]Для хорошего развития урожая, оплодотворение рекомендуется от 50 до 75 кг азота на гектар.[19] Посадка проса в севооборот после кукуруза следует избегать из-за того же спектра сорняков. Просо - нетребовательная культура, поэтому его можно использовать в конце урожая. вращение.[18]

Уборочные и послеуборочные обработки

Время сбора урожая с конца августа до середины сентября. Определить наилучшую дату сбора урожая непросто, потому что не все зерна созревают одновременно. Зерна на вершине метелка Сначала созревают, а зернам в нижних частях нужно больше времени, что делает компромисс и сбор урожая необходимыми для оптимизации урожайности.[18]Сбор урожая можно производить обычным комбайн с влажностью зерна около 15-20%. Обычно просо скашивают в валки во-первых, так как растения не такие сухие, как пшеница. Там они могут засохнуть, отчего молотьба Полегче. Затем уборка производится с помощью подборщика, прикрепленного к комбайну.[18]Возможная урожайность составляет от 2,5 до 4,5 тонн с гектара при оптимальных условиях. Исследования, проведенные в Германии, показали, что можно достичь еще более высоких урожаев.[18]

Соединенные Штаты

Около половины проса, выращиваемого в Соединенных Штатах, выращивается в восточном Колорадо на площади 340 000 акров. Исторически выращиваемый как семена животных и птиц, с 2020 года он нашел рынок как органическое безглютеновое зерно.[20]

Использует

Gijang-бап (просо рис)

Просо - один из немногих видов проса, не выращиваемых в Африке.[21]В США, бывшем Советском Союзе и некоторых странах Южной Америки его выращивают в основном для корма скоту. В качестве зернового корма в нем очень мало лизин Просо также является плохим кормом из-за низкого соотношения листьев к стеблям и возможного раздражающего действия из-за опушенного стебля. Просо лисохвост с более высоким соотношением листьев к стеблям и менее волосистым стеблем является предпочтительным в качестве корма, особенно сорт под названием моха, который является высококачественным кормом.

В последнее время для содействия выращиванию проса были рассмотрены другие возможные варианты использования.[22] Например, крахмал полученный из проса, как было показано, является хорошим субстратом для ферментации и соложения с зерном, имеющим такое же содержание крахмала, как и зерна пшеницы.[22] Недавно опубликованное исследование показало, что крахмал, полученный из просо, может быть преобразован в этиловый спирт с умеренно меньшей эффективностью, чем крахмал, полученный из кукурузы.[23] Выведение сортов с высокими ферментируемыми характеристиками могло бы улучшить выход этанола по сравнению с урожаем кукурузы с высокой ферментацией.[23] Поскольку просо совместимо с малозатратным сельским хозяйством, выращивание на маргинальных почвах для производства биотоплива может представлять собой важный новый рынок, например, для фермеров в Высоких равнинах США.[23]Спрос на более разнообразные и здоровые продукты на основе злаков растет, особенно в богатых странах.[24] Это могло бы создать новые рынки для продуктов из проса в питании человека. По содержанию белка в зернах просо просо сопоставимо с пшеницей, но доля незаменимых аминокислот (лейцин, изолейцин, и метионин ) существенно выше у просо.[24] Кроме того, полезные для здоровья фенольные соединения, содержащиеся в зернах, легко биодоступны, а их высокий уровень кальций содержание способствует укреплению костей и здоровью зубов.[24] Среди наиболее часто употребляемых продуктов - готовые к употреблению сухие завтраки, приготовленные исключительно из пшенной муки, [18][24] а также разнообразную лапшу и хлебобулочные изделия, которые, однако, часто производятся из смесей с пшеничной мукой для улучшения их сенсорных качеств.[24]

Имена

Названия просо на других языках, на которых говорят в странах, где оно выращивается, включают:

Рекомендации

  1. ^ «Список растений: рабочий список всех видов растений». Получено 8 января 2015.
  2. ^ а б c d е ж грамм "Panicum miliaceum". Информационная сеть по ресурсам зародышевой плазмы (УХМЫЛКА). Служба сельскохозяйственных исследований (ARS), Министерство сельского хозяйства США (USDA). Получено 8 января 2015.
  3. ^ а б Lu, H .; Zhang, J .; Лю, К.-б .; Wu, N .; Li, Y .; Чжоу, К .; Е, М .; Zhang, T .; Zhang, H .; Ян, X .; Шен, Л .; Xu, D .; Ли, К. (21 апреля 2009 г.). «Самое раннее одомашнивание проса обыкновенного (Panicum miliaceum) в Восточной Азии продолжалось 10 000 лет назад». Труды Национальной академии наук. 106 (18): 7367–7372. Bibcode:2009ПНАС..106.7367Л. Дои:10.1073 / pnas.0900158106. ЧВК  2678631. PMID  19383791.
  4. ^ «USDA - Домашняя страница Национальной службы сельскохозяйственной статистики».
  5. ^ а б Graybosch, R.A .; Балтенспергер, Д. Д. (февраль 2009 г.). «Оценка признака восковидного эндосперма у просо». Селекция растений. 128 (1): 70–73. Дои:10.1111 / j.1439-0523.2008.01511.x.
  6. ^ Лайман Джеймс Бриггс; Гомер Лерой Шанц (1913). Потребность растений в воде. Govt. Распечатать. Выключенный. С. 29–.
  7. ^ Aliscioni, Sandra S .; Giussani, Liliana M .; Сулоага, Фернандо О .; Келлог, Элизабет А. (май 2003 г.). «Молекулярная филогения (Poaceae: Paniceae): тесты монофилии и филогенетического положения в пределах Panicoideae». Американский журнал ботаники. 90 (5): 796–821. Дои:10.3732 / ajb.90.5.796. PMID  21659176.
  8. ^ а б Хант, H. V .; Бадакши, Ф .; Романова, О .; Howe, C.J .; Джонс, М. К .; Хеслоп-Харрисон, Дж. С. П. (10 апреля 2014 г.). «Ретикулярная эволюция Panicum (Poaceae): происхождение тетраплоидного проса метелки, P. miliaceum». Журнал экспериментальной ботаники. 65 (12): 3165–3175. Дои:10.1093 / jxb / eru161. ЧВК  4071833. PMID  24723408.
  9. ^ а б c Цзоу, Чансон; Ли, Лейтинг; Мики, Дайсуке; Ли, Делин; Тан, Цимин; Сяо, Лихун; Раджпут, Сантош; Дэн, Пин; Пэн, Ли; Цзя, Вэй; Хуанг, Ру; Чжан, Мэйлин; Солнце, Идан; Ху, Цзямин; Фу, Син; Schnable, Patrick S .; Чанг, Юйсяо; Ли, Фэн; Чжан, Хуэй; Фэн, Байли; Чжу, Сингуанг; Лю, Реньи; Schnable, Джеймс С.; Чжу, Цзянь-Кан; Чжан, Хэн (25 января 2019 г.). «Геном проса веника». Nature Communications. 10 (1): 436. Bibcode:2019NatCo..10..436Z. Дои:10.1038 / s41467-019-08409-5. ЧВК  6347628. PMID  30683860.
  10. ^ Diamond, J .; Беллвуд, П. (2003). «Фермеры и их языки: первые экспансии» (PDF). Наука. 300 (5619): 597–603. Bibcode:2003Наука ... 300..597D. CiteSeerX  10.1.1.1013.4523. Дои:10.1126 / science.1078208. PMID  12714734. S2CID  13350469.
  11. ^ Даниэль Зохари и Мария Хопф, Одомашнивание растений в Старом Свете, третье издание (Oxford: University Press, 2000), стр. 83
  12. ^ THURBER, CARRIE S .; РЕАГОН, МАЙКЛ; GROSS, BRIANA L .; ОЛСЕН, КЕННЕТ М .; Цзя, ЮЛИН; CAICEDO, ANA L. (август 2010 г.). "Молекулярная эволюция разрушающих локусов в сорном рисе США". Молекулярная экология. 19 (16): 3271–3284. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2010.04708.x. ЧВК  2988683. PMID  20584132.
  13. ^ «Это древнее зерно могло помочь людям стать фермерами».
  14. ^ Удельгард Кёрбер-Гроне: Nutzpflanzen в Германии: Kulturgeschichte und Biologie, Verlag Theiss, 1987, ISBN  3-8062-0481-0
  15. ^ Хант, H. V .; Бадакши, Ф .; Романова, О .; Howe, C.J .; Джонс, М. К .; Хеслоп-Харрисон, Дж. С. П. (10 апреля 2014 г.). «Ретикулярная эволюция Panicum (Poaceae): происхождение тетраплоидного проса метелки, P. miliaceum». Журнал экспериментальной ботаники. 65 (12): 3165–3175. Дои:10.1093 / jxb / eru161. ЧВК  4071833. PMID  24723408.
  16. ^ Зохари и Хопф, Одомашнивание, п. 86
  17. ^ а б Производство и сбыт просо на великих равнинах, Расширение Университета Небраски - Линкольна
  18. ^ а б c d е ж грамм час я Merkblatt für den Anbau von Rispenhirse im biologischen Landbau, www.biofarm.ch, http://www.biofarm.ch/assets/files/Landwirtschaft/Merkblatt_Biohirse_Version%2012_2010.pdf (23.11.14)
  19. ^ а б c Жемчужное просо и другие просо, Уэйн В. Ханна, Дэвид Д. Балтенспергер, Аннадана Ситхарам (2004)
  20. ^ Далия Сингер (30 июля 2020 г.). «Самое горячее зерно в Колорадо не содержит глютена, богато питательными веществами, отлично сочетается с пивом и скоро станет вашим новым любимым продуктом в кладовой Колорадо производит больше всего проса в стране. Но что именно?». The Denver Post. Получено 30 июля, 2020.
  21. ^ Национальный исследовательский совет (1996-02-14). «Эбеновое дерево». Утраченные урожаи Африки: Том I: Зерновые. Потерянные урожаи Африки. 1. Национальная академия прессы. п. 260. Дои:10.17226/2305. ISBN  978-0-309-04990-0. Получено 2008-07-18.
  22. ^ а б Роуз Д.Дж., Сантра Д.К., 2013. Просо просо (Panicum miliaceum L.) ферментация для производства топливного этанола. Промышленные культуры и продукты 43, стр. 602-605.
  23. ^ а б c Taylor, J.R.N .; Schober, T.J .; Бин, С. (2006). «Новые пищевые и непищевые применения сорго и проса». Журнал зерновых наук. 44 (3): 252–271. Дои:10.1016 / j.jcs.2006.06.009.
  24. ^ а б c d е Салех, A.S.M., Чжан, К., Чен, Дж., Шен, В., 2012. Зерна проса: питательное качество, переработка и потенциальная польза для здоровья. Всесторонние обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов 12, p. 281-295.

внешняя ссылка