Panicum miliaceum — зерновая культура со многими общими названиями , включая просо , веничное просо , обыкновенное просо , свиное просо , просо кашфи , красное просо и белое просо . [2] Археоботанические данные свидетельствуют о том, что просо было впервые одомашнено около 10 000 лет до нашей эры в Северном Китае. [3] Основные возделываемые районы включают Северный Китай , Химачал-Прадеш в Индии, [4] Непал , Россию , Украину , Беларусь , Ближний Восток , Турцию , Румынию и Великие равнины в Соединенных Штатах. [5] Ежегодно выращивается около 500 000 акров (200 000 гектаров). [6] [ требуется лучший источник ] Эта культура примечательна как своим чрезвычайно коротким жизненным циклом, некоторые сорта производят зерно всего через 60 дней после посадки, [7] так и своими низкими потребностями в воде, производя зерно более эффективно на единицу влажности, чем любые другие протестированные виды зерновых. [7] [8] Название «просо» происходит от общеславянского общего и родового названия проса ( сербскохорватское : proso / просо , чешское : proso , польское : proso , русское : просо ).
Просо обыкновенное является родственником проса итальянского , проса африканского , кукурузы и сорго в пределах подсемейства злаковых Panicoideae . В то время как все эти культуры используют фотосинтез C4 , все остальные используют НАДФ-МЭ в качестве основного пути переноса углерода, в то время как основным путем переноса углерода C4 в просе является путь НАД-МЭ.
Panicum miliaceum — тетраплоидный вид с базовым числом хромосом 18, что вдвое больше базового числа хромосом диплоидных видов в пределах его рода Panicum . [9] Вид, по-видимому, является аллотетраплоидом, полученным в результате широкого гибрида между двумя различными диплоидными предками. [10] Один из двух субгеномов в пределах проса, по-видимому, произошел либо от P. capillare , либо от близкого родственника этого вида. Второй субгеном не показывает близкой гомологии ни с одним известным диплоидным видом Panicum , но какой-то неизвестный диплоидный предок, по-видимому, также внес копию своего генома в отдельный аллотетраплоидный вид P. repens (торпедная трава). [10] Предполагается, что два субгенома в пределах проса разошлись 5,6 миллиона лет назад. [11] Однако вид претерпел лишь ограниченное количество фракционирования, и копии большинства генов все еще сохраняются в обоих субгеномах. [11] Секвенированная версия генома проса, размер которого оценивается примерно в 920 мегапар оснований , была опубликована в 2019 году. [11]
Сорные формы проса встречаются по всей Центральной Азии, охватывая обширную территорию от Каспийского моря на восток до Синьцзяна и Монголии . Они могут представлять собой дикого предка проса или одичавшие побеги от одомашненного производства. [13] : 83 Действительно, в Соединенных Штатах сорное просо, представляющее собой одичавшие побеги от культивирования, в настоящее время распространено, что предполагает, что современные сорта проса сохраняют потенциал к реверсии, аналогично модели, наблюдаемой для сорного риса. [ необходима цитата ] В настоящее время самые ранние археологические свидетельства одомашненного проса происходят из стоянки Цишань в полузасушливом северо-восточном Китае около 8000 г. до н. э. [3] Поскольку ранние сорта проса имели такой короткий жизненный цикл, всего 45 дней от посадки до сбора урожая, считается, что они позволили полукочевым племенам впервые заняться сельским хозяйством, образовав мост между образом жизни, ориентированным на охотников-собирателей, и ранними сельскохозяйственными цивилизациями. [14] Археологические обугленные зерна проса обыкновенного были найдены в нескольких неолитических памятниках в Европе и Закавказье, но радиоуглеродные даты, полученные благодаря методу AMS непосредственно из зерен, показали, что оно появилось в этом районе во 2-м тысячелетии до н.э. [15] [16] [17]
Просо является относительно малотребовательной культурой, и его болезни неизвестны; следовательно, его часто используют в органических системах земледелия в Европе. В Соединенных Штатах его часто используют в качестве промежуточной культуры. Таким образом, просо может помочь избежать летнего пара, и можно добиться непрерывного севооборота. Его поверхностная корневая система и его устойчивость к остаткам атразина делают просо хорошей промежуточной культурой между двумя культурами, требовательными к воде и пестицидам . Стерни последнего урожая, пропуская больше тепла в почву, приводят к более быстрому и раннему росту проса. Пока просо занимает землю, из-за его поверхностной корневой системы почва может восполнять свое содержание воды для следующего урожая. Более поздние культуры, например, озимая пшеница, могут, в свою очередь, извлечь выгоду из стерни проса, которая действует как аккумулятор снега. [18] P. miliaceum обычно подразделяется на пять рас : miliaceum , patentissimum , contractum , compactum и ovatum . [19]
Из-за своей фотосинтетической системы C4 просо теплолюбиво, как и кукуруза , поэтому следует избегать тенистых мест на поле. Оно чувствительно к температурам ниже 10–13 °C (50–55 °F). Просо очень засухоустойчиво, что делает его интересным для регионов с низкой доступностью воды и длительными периодами без дождя. [20] [21] Почва должна быть легкой или среднетяжелой. Из-за плоской корневой системы следует избегать уплотнения почвы. Кроме того, просо не переносит переувлажнения почвы, вызванного запруженной водой. [21]
Исследование 2019 года показало, что разные сорта оказывают существенно разное воздействие на ризосферную ассоциацию, а также что наиболее распространенными представителями являются Proteobacteria , Bacteroidetes , Chloroflexi , Gemmatimonadetes , Firmicutes , Verrucomicrobia и Planctomycetes (в порядке убывания). [22] [23]
Посевное ложе должно быть мелко измельчено, как для сахарной свеклы и рапса . [20] В Европе просо высевают между серединой апреля и концом мая. Требуется около 500 граммов семян на акр (44 унции/га), что составляет примерно 500 на квадратный метр (2 000 000/акр). В органическом земледелии это количество следует увеличить, если используется борона -прополочная машина. Для посева можно использовать обычные сеялки так же, как они используются для других культур, таких как пшеница. Расстояние между рядами от 16 до 25 сантиметров (от 6,3 до 9,8 дюйма) рекомендуется, если фермер использует междурядный культиватор . Глубина посева должна составлять от 1,5 до 2 сантиметров (от 0,59 до 0,79 дюйма) в оптимальной почве или от 3 до 4 сантиметров (от 1,2 до 1,6 дюйма) в сухой почве. Прикатывание земли после посева полезно для дальнейшего выращивания. [20] Выращивание в системах нулевой обработки почвы также возможно и часто практикуется в Соединенных Штатах. Посев в этом случае можно производить через две недели. [18]
Известно, что только несколько болезней и вредителей поражают просо, но они не имеют экономического значения. Сорняки представляют собой большую проблему. Критическая фаза наступает в молодом возрасте. Формирование зерен происходит на стадии 3-5 листьев. После этого все питательные вещества должны быть доступны для проса, поэтому необходимо предотвратить рост сорняков. В традиционном земледелии можно использовать гербициды . В органическом земледелии возможно использование бороны или междурядного культиватора , но необходимы специальные параметры посева. [20] Для хорошего развития урожая рекомендуется вносить удобрения в количестве 50-75 килограммов (110-165 фунтов) азота на гектар. [21] Следует избегать посадки просо в севообороте после кукурузы из-за его того же спектра сорняков. Поскольку просо является неприхотливой культурой, его можно использовать в конце севооборота . [ 20]
Время сбора урожая приходится на конец августа и середину сентября. Определить лучшую дату сбора урожая непросто, поскольку все зерна созревают не одновременно. Зерна на верхушке метелки созревают первыми, в то время как зернам в нижних частях требуется больше времени, что делает компромисс и сбор урожая необходимыми для оптимизации урожайности. [20] Сбор урожая можно проводить обычным комбайном с содержанием влаги в зернах около 15-20%. Обычно просо сначала скашивают в валки , так как растения не сухие, как пшеница . Там они могут завянуть, что облегчает обмолот . Затем сбор урожая производится подборщиком, прикрепленным к комбайну. [20] Возможная урожайность составляет от 2,5 до 4,5 тонн с гектара (от 1,00 до 1,79 длинной тонны/акр; от 1,1 до 2,0 короткой тонны/акр) при оптимальных условиях. Исследования в Германии показали, что можно достичь даже более высокой урожайности. [20]
В Соединенных Штатах по состоянию на 2015 год общая посевная площадь проса составляла 204 366 гектаров (505 000 акров), в основном в штатах Великих равнин . [5] Тремя крупнейшими производителями в 2015 году были Колорадо, Небраска и Южная Дакота с 109 265 гектарами (270 000 акров), 42 492 гектарами (105 000 акров) и 28 328 гектарами (70 000 акров). [5] Исторически выращиваемое как семена для животных и птиц, по состоянию на 2020 год оно нашло рынок как органическое безглютеновое зерно. [24]
Просо обыкновенное — один из немногих видов проса, не выращиваемых в Африке. [25]
Во Внутренней Монголии и северо-западном Шаньси, Китай, популярна ферментированная просо-просяная каша, известная как «суан чжоу» (酸粥). Просо замачивают, чтобы произошло брожение, затем сливают воду, чтобы получить кашу. Слитая вода подается как просяной напиток под названием «суан ми тан» (酸米湯). Кашу едят вместе с соленьями , например, репой, морковью, редькой и сельдереем. Кашу можно обжаривать и называть «чао суан чжоу» (炒酸粥). Кашу также можно готовить на пару в твердые частицы, известные как «суан лао фан» (酸撈飯). Хотя традиционным зерном является просо, его смешивают с рисом, когда он доступен. Многие народные идиомы кислого вкуса происходят от этого блюда. [26] [27]
В Соединенных Штатах просо используется для приготовления безглютенового пива , смешивая его с другими зерновыми для получения текстуры. [28] [29]
Просо в основном выращивается как корм для скота и птицы . В качестве пищи оно очень бедно лизином и нуждается в дополнении. Просо также является плохим кормом из-за низкого соотношения листьев к стеблю и возможного раздражающего эффекта из-за его мохнатого стебля. Просо лисохвост, имеющий более высокое соотношение листьев к стеблю и менее мохнатые стебли, предпочтительнее в качестве корма, особенно сорт под названием моха, который является высококачественным кормом.
Просяная мука содержит 9% воды, 75% углеводов , 11% белка и 4% жира (таблица). В контрольном количестве 100 граммов (3,5 унции) просяная мука обеспечивает 382 калории и является богатым источником (20% или более от дневной нормы , DV) нескольких витаминов группы B и диетических минералов (таблица).
Спрос на более разнообразные и полезные продукты на основе злаков растёт, особенно в богатых странах. [32] Содержание белка в зернах проса сопоставимо с содержанием белка в пшенице, но доля некоторых незаменимых аминокислот ( лейцин , изолейцин и метионин ) в просе существенно выше. [32] Среди наиболее часто потребляемых продуктов — готовые к употреблению хлопья для завтрака, приготовленные исключительно из просяной муки, [20] [32] и различные виды лапши и хлебобулочных изделий, которые, однако, часто производятся из смесей с пшеничной мукой для улучшения их сенсорных качеств. [32]
Крахмал, полученный из проса, как было показано, является хорошим субстратом для ферментации и соложения с зерном, имеющим такое же содержание крахмала, как и зерно пшеницы. [33] Одно исследование показало, что крахмал, полученный из проса, может быть преобразован в этанол с лишь немного меньшей эффективностью, чем крахмал, полученный из кукурузы. [34] Поскольку просо совместимо с малозатратным сельским хозяйством, выращивание на маргинальных почвах для производства биотоплива может представлять новый рынок для фермеров. [34]
Насекомые-вредители включают в себя: [35]
Сорные и одичавшие типы классифицируются как Panicum ruderale (Kitag.) Chang comb. Nov. или Panicum miliaceum subsp. ruderale . [38] В отчете 2018 года был разработан метод морфометрического анализа, который различает семена P. miliaceum и P. ruderale на основе микроморфологии. [38] [39]
Местные названия проса в районе его возделывания включают:
Медиа, связанные с Panicum miliaceum на Wikimedia Commons