Для облегчения изучения биологических особенностей и разработки агротехнических приемов овощные растения делят на определенные группы.
5.1. Ботаническая классификация
В научной литературе распространение получила преимущественно ботаническая классификация растений. Мировые ресурсы овощных растений чрезвычайно огромны и включают более 1200 видов, принадлежащих к 78 семействам. Из этого количества видов примерно 150 выращивают в культуре, а остальные используются в дикорастущем состоянии.
В России возделывается 50–80 видов овощных растений, принадлежащих к следующим семействам. На основании положения по приоритету отдельным ботаническим семействам наряду с применяющимися названиями вернули первоначальные (Международный кодекс ботанической номенклатуры, 1959).
1. Капустные (Brassicaceae), ранее крестоцветные (Cruciferae) — капуста (белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, пекинская, китайская, цветная, брокколи, кольраби), репа, редька, брюква, листовая горчица, кресс салат, хрен, катран.
2. Сельдерейные (Apiaceae), или зонтичные (Umbeliferae) — морковь, петрушка, сельдерей, пастернак, укроп.
3. Тыквенные (Cucurbitaceae) — тыква, огурец, кабачок, патиссон, арбуз, дыня.
4. Пасленовые (Solanaceae) — томат, перец, баклажан, физалис, картофель.
5. Маревые (Chenopodiaceae) — свекла, мангольд, шпинат.
6. Бобовые (Fabaceae), ранее мотыльковые (Leguminosae) — боб, горох, фасоль.
7. Астровые (Asteraceae), или сложноцветные (Compositae) — cалат, артишок, скорцонера, овсяный корень, эстрагон, эндивий, салатный цикорий.
8. Гречишные (Polygonaceae) — ревень, щавель.
9. Луковые (Alliaceae), ранее лилейные (Liliaceae) — луки (репчатый, порей, батун, многоярусный, шнитт, шалот, алтайский и др.), чеснок.
10. Мятликовые (Poaceae), или злаковые (Yramineae) — кукуруза.
11. Спаржевые (Asparagaceae) — спаржа.
12. Яснотковые (Lamiaceae), или губоцветные (Labiatae) — майоран, чабер, базилик, мята перечная.
Наряду с указанными ботаническими семействами цветковых растений в овощеводстве имеет широкое распространение гриб шампиньон из порядка пластинчатых (Agaricaceae), вешенка и кольцевик.
Большинство овощных культур относится к классу двудольных, а такие семейства, как луковые, спаржевые и мятликовые, — к классу однодольных.
Значение ботанической классификации заключается не только в том, что она позволяет привести в стройную систему все многообразие растений. Ботаническая классификация является основой для правильного чередования культур в севооборотах. Растения, принадлежащие к одному семейству, например, капустные, поражаются одними болезнями и вредителями. В целях предупреждения распространения опасных заболеваний и вредителей растения, принадлежащие к одному семейству, размещают в одном поле севооборота и возвращают на это место не ранее чем через 4–5 лет.
Ботаническая классификация определяет место каждого растения во всем разнообразии растительных видов.
Однако для овощеводов ботаническая классификация является недостаточной, так как в одно и то же семейство включаются растения, формирующие овощ из различных органов.
Например, семейство капустных объединяет растения, у которых овощами могут быть листья (пекинская капуста), кочаны (белокочанная, савойская, брюссельская капусты), утолщенные стебли (кольраби), корнеплоды (репа, брюква, редис), головка (цветная капуста) и т. д. В семейство астровых входят растения, формирующие овощ в виде листьев и молодых стеблей (салат, эстрагон), корнеплодов (скорцонера, овсяный корень), соцветий (артишок).
5.2. Классификация по органам, употребляемым в пищу
Для овощеводов удобнее группировать растения по тому, какой продуктовый орган (овощ) растение формирует — луковицу, корнеплод, плод, кочан и т. д.
Группируя овощные растения по формируемым органам, можно разрабатывать для них общие агротехнические мероприятия, хотя они и принадлежат к различным ботаническим семействам.
По характеру формирования продуктовых органов можно выделить несколько групп овощных растений.
1. Плодовые овощные культуры (в пищу используются молодые завязи): огурец, кабачок, патиссон, крукнек, лагенария, чайот, овощной горох, овощная фасоль, овощные бобы, бамия, кукуруза сахарная, а также плоды биологической зрелости: арбуз, дыня, тыква, томат, перец, баклажан, физалис.
2. Листовые (в пищу используются листья): капуста белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, шпинат, салат листовой, щавель, капуста пекинская, капуста китайская, горчица салатная, кресс салат, листья лука репчатого, петрушка листовая, сельдерей листовой, лук-батун, шнитт-лук, лук-слизун, многоярусный лук, черемша, цикорий салатный.
3. Листостебельные (в пищу используются листья и стебли): салат кочанный, лук порей, укроп, фенхель, чеснок на зелень.
4. Черешковые (в пищу используются черешки листьев): ревень, сельдерей черешковый, мангольд, кардон.
5. Цветковые (в пищу используются цветки или соцветия): капуста цветная, брокколи, артишок.
6. Луковичные (в пищу используются луковицы): лук репчатый, чеснок, лук шалот.
7. Клубнеплодные: картофель, батат, топинамбур, стахис, якон.
8. Корнеплодные: редис, столовая свекла, морковь, редька, репа, брюква.
9. Корневищные: хрен, катран, лопух съедобный.
10. Ростковые: спаржа.
11. Грибы: шампиньон, вешенка, кольцевик. Вышеприведенная классификация удобна для работников перерабатывающей промышленности, но не учитывает биологические и технологические особенности овощных культур, связанные с их возделыванием.
В. И. Эдельштейн предложил классификацию, учитывающую совокупность биологических и производственных особенностей растений, а отчасти и свойств их продуктовых органов, которая удовлетворяла бы и агрономов технологов, и потребителей продукции.
1. Капустные: капуста белокочанная, краснокочанная, савойская, брюссельская, цветная, брокколи, кольраби, пекинская, китайская.
2. Корнеплодные: столовая свекла, пастернак, корневая петрушка, корневой сельдерей, редис, редька, репа, брюква, цикорий салатный, скорцонера, овсяный корень.
3. Клубнеплодные: картофель, топинамбур, батат, стахис, якон.
4. Луковичные: лук репчатый, лук шалот, чеснок.
5. Плодовые: огурец, кабачок, патиссон, дыня, тыква, арбуз, чайот, томат, перец, баклажан, физалис, овощной горох, овощные бобы, овощная фасоль, кукуруза сахарная, бамия.
6. Листовые однолетние: укроп, салат, шпинат.
7. Многолетние овощные культуры: щавель, ревень, спаржа, хрен, эстрагон, любисток, мята перечная, мелисса, иссоп, шнитт лук, душистый лук, лук слизун.
8. Грибы: шампиньон, вешенка, кольцевик.
Группа плодовых овощных растений характеризуется тем, что у этих растений овощем является плод. У одних растений плод употребляют в пищу в состоянии полной ботанической спелости (арбуз, дыня, томат, баклажан), у других — в фазе зеленца или технической спелости (огурец, кабачок, патиссон, сахарная кукуруза, боб, фасоль, горох). Независимо от степени спелости плодов мы должны для этой группы растений создавать такие условия, при которых растения быстрее переходят к цветению и формированию плодов.
У соцветных растений в пищу употребляют сильно разросшееся, но не распустившееся соцветие. При этом овощевод должен обеспечить получение крупного цветоложа, которое достигает технической спелости до распускания соцветия (артишок).
Луковичные растения формируют настоящую (репчатый лук, шалот, чеснок) или ложную луковицу (порей, батун и т. д.). Наряду с луковицами в пищу используют и молодые листья. При выращивании луковичных растений необходимо предотвратить появление цветоносных стрелок за исключением тех случаев, когда выращивают семена. Это не относится к стрелкующимся формам чеснока и многоярусному луку.
У клубнеплодных овощных растений формируются видоизмененные подземные стеблевые образования — клубни. Клубнеобразование обычно совпадает с цветением (картофель, батат).
У листостебельных овощных растений в пищу употребляют листья и молодые побеги. Хороший урожай листостебельные растения дают в случае, если переход к цветению будет задержан (укроп).
У корнеплодных растений должны сформироваться хорошо развитые не разветвленные утолщенные корни. Корнеплодные растения не должны переходить к преждевременному образованию цветоносных побегов, и в первый период агротехнические мероприятия должны быть направлены на усиление роста корневой системы и ассимиляционной поверхности (морковь, свекла, редис).
У листовых овощных растений в пищу употребляют листья или их части (черешки). Образование цветоносных побегов у этой группы растений — неизбежное явление. Для получения высоких урожаев у многолетних растений применяют удаление цветоносных побегов (щавель, ревень).
Стеблеплодные растения формируют овощ в виде утолщенного стебля реповидной формы. Для формирования стеблеплода необходимо создавать условия, при которых процессы роста корней и листьев проходили бы быстрее, а образование цветоносных стеблей задерживалось (кольраби).
Корневищные растения образуют мощное корневище, которое может продолжать свой рост в течение не скольких лет. Корневищные растения, начиная со второго года жизни, ежегодно образуют стебли. Однако появление их не отражается на качестве овоща. Поэтому никаких мероприятий по борьбе со стеблеванием не применяют (хрен).
Овощные растения характеризуются широким разнообразием форм, что выражается в их различиях по габитусу, продолжительности жизни. Существуют классификации, в которых, с одной стороны, объединяются близкие по названным признакам культуры, принадлежащие к разным семействам, с другой — внутри культур выделяются жизненные формы (морфобиотипы), значительно различающиеся между собой.
У овощных культур с жизненной формой тесно связаны биологические и хозяйственно ценные признаки — продолжительность жизни, размеры и пространственная ориентация надземных органов и корневой системы, ритмы роста и плодоношения, урожайность и качество продукции, устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды, болезням и вредителям.
Проявление новых жизненных форм часто обусловливает более высокий уровень технологии. Так, появление детерминантных форм томата, перца, огурца, гороха позволило создать сорта высокой скороспелости и механизировать уборку. Появление кустовых форм тыквы, кабачка, патиссона значительно упростило механизацию их возделывания.
В отличие от представителей дикой флоры, где жизненные формы являются результатом приспособления к условиям местообитания, жизненные формы культурных растений создаются в процессе селекции и удерживаются в дальнейшем напряженным отбором.
Жизненные формы многолетних поликарпических растений представлены одноглавыми (скорцонера, овсяный корень), стержнекорневыми и многоглавыми (ревень, щавель), короткокорневищными (спаржа, лук-батун, лук-шнитт), корнеотпрысковыми (хрен) растениями. К этой группе относятся также растения, образующие клубни стеблевого (картофель) и корневого (батат) происхождения, луковицы (лук репчатый, чеснок, лук многоярусный).
Двулетние и однолетние культуры (монокарпические) включают растения с наземными (кочанная капуста, салат, кольраби) и подземными запасающими органами (корнеплоды), однолетние полурозеточные (салат, шпинат, горчица) и безрозеточные (томат, перец, баклажан, кустовые сорта тыквы, кабачка, фасоли), стелющиеся (бахчевые, грунтовые сорта огурца), лазающие (горох, тепличные сорта огурца) и вьющиеся (фасоль) лианы.
Общеизвестно также деление растений по продолжительности жизни на однолетние, двулетние и многолетние.
Однолетние (монокарпические растения) — наиболее четко определенная группа овощных растений (горох, боб, фасоль, огурец, дыня, тыква, арбуз, томат, перец, баклажан, салат, укроп, редис, шпинат). У всех однолетних жизненный цикл от посева семян до созревания новых семян заканчивается в один вегетационный период. Наибольшее значение у них имеет длина периода от появления всходов до появления продуктовых органов — овощей.
У раннеспелых культур — редиса, салата, шпината, листовых сортов капусты — от появления всходов до уборки урожая проходит от 25 до 40 дней, у других растений — таких, как томат, огурец — до начала сбора плодов проходит 70–100 дней.
Набор скороспелых и поздносозревающих однолетних растений в значительной мере обеспечивает конвейерное поступление продукции на протяжении весенне-летнего и осеннего периодов времени.
Период созревания семян для большинства однолетних культур увеличивается на 40–60 дней. У таких растений, как редис, салат, укроп техническая спелость наступает намного раньше биологической. А у плодовых растений: арбуз, дыня, тыква, томат, физалис, техническая спелость плодов совпадает с биологической спелостью, когда семена полностью сформировались и переходят в состояние послеуборочного дозревания.
Двулетние — тоже монокарпические растения, завершают свой жизненный цикл за два вегетационных периода. К ним относятся: морковь, свекла, петрушка, сельдерей, капуста (кроме цветной и брокколи), редька, брюква, репа, репчатый лук.
В первый год жизни они формируют продуктовые органы — кочаны, корнеплоды, луковицы, а на второй год, после зимнего хранения, завершают свой жизненный цикл, они цветут и образуют семена.
В продовольственном отношении у двулетних растений наибольший интерес представляет первый год жизни, когда формируется собственно овощ. Но для познания природы растения большое значение приобретает изучение причин, определяющих переход развития двулетних растений от вегетативного состояния к репродуктивному.
Одной из главных причин, определяющих развитие двулетних растений, является воздействие на них в период зимнего хранения пониженных температур.
Многолетние — относятся к поликарпическим растениям и способны к многократному плодоношению в своей жизни. Сюда относятся многолетний лук, ревень, щавель, эстрагон, спаржа, артишок, любисток и др. Они выделяются в особую группу не по продолжительности жизненного цикла (от семени до семени), а по продолжительности выращивания на одном месте.
У многолетних растений с окончанием лета вся надземная часть отмирает, а органами возобновления являются почки, которые зимуют в почве за счет запасов пластических веществ в корневищах, корнях, луковицах. Перезимовавшие почки весной пробуждаются, трогаются в рост, образуют новые побеги, листья, корневища.
Формирование продуктовых органов и семян у них происходит начиная со второго или третьего года жизни и продолжается в течение нескольких лет.
Мы рассмотрели группировку овощных растений по различным признакам. Деление овощных растений на однолетние, двулетние и многолетние носит условный характер. Если на родине томат, перец, базилик, майоран — многолетние растения, то у нас они являются типичными однолетниками.
Продолжительность жизни для некоторых видов является сортовым признаком. Например, большинство сортов редьки относится к двулетним, а сорта Ремо, Штутгартская, Одесская 5 и другие летние формы образуют семена в первый год жизни.
Таблица 2. Классификация овощных растений по биологическим и хозяйственным признакам
Место каждого овощного растения с учетом принадлежности к соответствующему ботаническому семейству, продолжительности жизни и формируемого им продуктового органа приведено в табл. 2.
Контрольные вопросы
1. Чем различаются биологическая и хозяйственная классификации овощных растений?
2. К каким ботаническим семействам относятся овощные растения? Приведите примеры.
3. На какие группы делятся растения по органам, употребляемым в пищу?
4. Как подразделяются растения по продолжительности жизни?