Alai

Alfalfa
Medicago sativa
Klasyfikacja naukowa
Kingdom: Plantae Dział: Magnoliophyta Klasa: Magnoliopsida Order: Fabales Family: Fabaceae Subfamily: Faboideae Tribe: Trifolieae Genus: Medicago Species: M. sativa
Nazwa dwumianowa
Medicago sativa L.
Gatunki
M. sativa subsp. ambigua M. sativa subsp. microcarpa M. sativa subsp. sativa M. sativa subsp. varia Ref: ILDIS, stan na listopad 2005

Lucerna jest wieloletnią, podobną do koniczyny rośliną strączkową, Medicago sativa, charakteryzującą się głębokim korzeniem palowym, złożonymi liśćmi zwykle z trzema listkami i małymi kwiatami, które często są niebiesko-fioletowe, ale mogą mieć różne kolory, w tym żółty i biały. Inne powszechne nazwy Medicago sativa to lucerna, purpurowy medyk i koniczyna. Znana jest również jako trawa bawola, bawole ziele, koniczyna chilijska oraz jako zi mu w języku chińskim (Longe 2005). Alfalfa jest powszechnie uprawiana na siano i pastwiska dla zwierząt gospodarskich, ale jest również wykorzystywana jako źródło pożywienia dla ludzi i jako zioło lecznicze (Longe 2005).

Alfalfa odzwierciedla harmonię w przyrodzie poprzez dwa symbiotyczne związki. Po pierwsze, jako członek rodziny roślin strączkowych, lucerna ma mutualistyczną relację z bakteriami wiążącymi azot, co pozwala jej przekształcać azot atmosferyczny w formę użytkową. W zamian za tę korzyść, mikroorganizmy otrzymują siedlisko i źródło pożywienia. Po drugie, lucerna pozostaje w korzystnej dla obu stron symbiotycznej relacji z pszczołami. Pszczoły otrzymują źródło pożywienia z kwiatów lucerny, podczas gdy zapylanie umożliwia zapłodnienie krzyżowe niezbędne do reprodukcji roślin.

W pewnym sensie, lucerna odzwierciedla również harmonijny związek z ludźmi. Alfalfa została rozprzestrzeniona przez ludzi na całym świecie, zapewniając jej przetrwanie jako gatunku, a pszczoły zostały nawet sprowadzone na pola lucerny w celach zapylania. Dla człowieka lucerna jest bardzo ważną rośliną rolniczą, wykorzystywaną do karmienia zwierząt gospodarskich (bydła, koni, owiec itp.), a także stosowaną w płodozmianie w celu uzupełnienia azotu i innych składników odżywczych w glebie. Jeśli chodzi o spożycie przez ludzi, kiełki lucerny są używane jako składnik sałatek, pędy jako warzywo, nasiona są spożywane, a liście używane do parzenia herbaty. Lucerna zawiera dużo białka i jest doskonałym źródłem wielu witamin (A, D, E i K) oraz minerałów. Ponadto, zarówno medycyna zachodnia jak i wschodnia znalazły sposoby na wykorzystanie całej rośliny i nasion w celach leczniczych.

Opis

Medicago sativa jest członkiem rodziny roślin kwitnących, Fabaceae (zwanych również Leguminosae). Są one jedną z największych rodzin roślin i obejmują fasolę, groch, orzeszki ziemne, łubin, lucernę, koniczynę, akację i wiele innych. Fabaceae jest znany w różny sposób jako rodzina roślin strączkowych, rodzina grochu, rodzina fasoli lub rodzina pulsów.

Wszyscy członkowie tej rodziny mają pięciopłatkowe kwiaty, w których nadrzędna zalążnia (zalążnia przymocowana do naczynia powyżej mocowania innych części kwiatowych) dojrzewa, tworząc „strąk”, technicznie zwany rośliną strączkową, którego dwie strony rozdzielają się, uwalniając nasiona, które są przymocowane do jednego lub obu szwów.

Rośliny strączkowe są tradycyjnie klasyfikowane do trzech podrodzin (w niektórych taksonomiach są one podniesione do rangi rodziny w kolejności Fabales), z których lucerna należy do podrodziny Faboideae lub Papilionoideae. Rośliny z tej podrodziny mają jeden płatek, który jest duży i ma fałdę w nim, podczas gdy dwa sąsiednie płatki są po bokach, a dwa dolne płatki są połączone ze sobą na dole, tworząc strukturę przypominającą łódkę. Większość roślin strączkowych, w tym tych znanych jako rośliny spożywcze, są w tej sub-family.

Większość roślin strączkowych, poprzez symbiotyczny związek z niektórych bakterii zwanych rhizobia są w stanie podjąć azotu z powietrza i „naprawić” go, to jest zmienić go w związki chemiczne, które mogą być wykorzystywane przez rośliny. Jest to proces wiązania azotu. Azot jest następnie dostępny do wykorzystania przez zwierzęta, które jedzą rośliny strączkowe i przez inne rośliny, gdy jest wchłaniany przez glebę po śmierci roślin strączkowych.

Lucerna ma bardzo długi, głęboki (dwa do pięciu metrów) system korzeniowy (Longe 2005); długi korzeń palowy może nawet osiągnąć 15 metrów głębokości. Jej wielkość waha się od jednej trzeciej metra do nieco mniej niż jednego metra wysokości. Ma liczne łodygi (od kilku do około 50), które wyrastają z jednej zdrewniałej korony osadzonej blisko poziomu gleby. Kwiaty są często niebiesko-fioletowe lub fioletowe, ale mogą być żółte, białe, zielone i w innych odcieniach. Owocem jest roślina strączkowa, która zawiera małe nasiona. Zapylanie przez owady, głównie przez pszczoły pozwala na niezbędne do reprodukcji zapłodnienie krzyżowe.

Lucerna żyje od trzech do dwunastu lat, w zależności od odmiany i klimatu. Jest to wieloletnia roślina strączkowa o chłodnej porze roku. Jej głęboki system korzeniowy sprawia, że jest bardzo odporna, zwłaszcza na susze, a także szybko odrasta po ścięciu, co pozwala na liczne zbiory w jednym sezonie. Lucerna jest rośliną, która wykazuje autotoksyczność, co oznacza, że trudno jest wyhodować nasiona lucerny w istniejących drzewostanach lucerny. Dlatego zaleca się, aby pola lucerny zostały oczyszczone lub poddane rotacji przed ponownym zasiewem.

Lucerna ma tetraploidalny genom.

Lucerna pochodzi z Iranu, gdzie prawdopodobnie została udomowiona w epoce brązu, aby karmić konie sprowadzane z Azji Środkowej. To przyszedł do Grecji około 490 B.C.E. jest używany jako pasza dla koni dla armii perskiej. Do Stanów Zjednoczonych została wprowadzona z Chile około 1860 roku. Jej szeroka uprawa rozpoczęta w XVII wieku stanowiła istotny postęp w rolnictwie europejskim.

Odmiany

Małe kwadratowe bele lucerny

Wspaniałe badania i rozwój tej ważnej rośliny doprowadziły do powstania wielu odmian. Starsze odmiany, takie jak 'Vernal’ były standardem przez lata, ale obecnie dostępnych jest wiele lepszych odmian publicznych i prywatnych, które są dostosowane do potrzeb poszczególnych klimatów. Prywatne firmy wypuszczają wiele nowych odmian każdego roku w Stanach Zjednoczonych.

Szczepienie jesienne jest główną cechą odmian lucerny. Bardziej „uśpione” odmiany mają zmniejszony wzrost jesienią, co jest reakcją spowodowaną niskimi temperaturami i zmniejszoną długością dnia. Odmiany „nieśpiące” wykazują zimową aktywność wzrostu i dlatego są uprawiane w środowiskach o długich sezonach, takich jak Meksyk, Arizona i południowa Kalifornia, podczas gdy odmiany „uśpione” są uprawiane na Górnym Środkowym Zachodzie, w Kanadzie i na północnym wschodzie. Linie nie uśpione są podatne na zamieranie w zimnym klimacie i mają gorszą trwałość, ale mogą być bardziej wydajne.

Większość kultywarów lucerny zawiera materiał genetyczny z Sickle Medick (M. falcata), dzikiej odmiany lucerny, która naturalnie hybrydyzuje z M. sativa tworząc Lucernę piaskową (M. sativa ssp. varia). Ten gatunek może mieć albo purpurowe kwiaty lucerny lub żółte sierpowate medick, i został nazwany ze względu na jego gotowy wzrost w piaszczystej glebie.

Większość ulepszeń w lucernie w ciągu ostatnich dziesięcioleci były w odporności na choroby, lepszą zdolność do zimowania w zimnym klimacie, i cechy wielolistne. Odporność na choroby jest ważna, ponieważ poprawia przydatność lucerny na słabo zdrenowanych glebach i podczas mokrych lat.

Lucerna wielolistna ma więcej niż trzy listki na liść. Linie te mogą mieć wyższą zawartość odżywczą w masie, ponieważ jest stosunkowo więcej materii liściastej na tę samą ilość łodygi.

Nowoczesne odmiany lucerny mają prawdopodobnie szerszy zakres odporności na owady, choroby i nicienie niż wiele innych gatunków rolniczych.

Zastosowanie

Rolnictwo

Lucerna jest jedną z najważniejszych roślin strączkowych stosowanych w rolnictwie. Jest szeroko uprawiana na całym świecie jako pasza dla bydła, a najczęściej zbierana jest w postaci siana. Alfalfa ma najwyższą wartość odżywczą spośród wszystkich popularnych roślin sianokiszonkowych. Jej zdolność wiązania azotu powoduje, że lucerna produkuje wysokobiałkową paszę niezależnie od ilości azotu dostępnego w glebie. Przy uprawie na glebach, do których jest dobrze przystosowana, lucerna jest najwyżej plonującą rośliną pastewną.

Podstawowym zastosowaniem lucerny jest produkcja mleka, a następnie wołowiny, owiec, koni i kóz.

Głęboki system korzeniowy lucerny i jej zdolność do wiązania azotu sprawia, że jest ona również cenna jako polepszacz gleby lub „zielony nawóz” (Longe 2005). Wykorzystuje się ją w płodozmianie do uzupełniania azotu i innych składników odżywczych w glebie między kolejnymi nasadzeniami innych roślin rolniczych.

Użytki kulinarne i żywieniowe

Mimo że lucerna jest wykorzystywana głównie do spożycia przez zwierzęta, w przeszłości była również wykorzystywana do spożycia przez ludzi.

Kiełki lucerny są wykorzystywane jako składnik sałatek w Stanach Zjednoczonych, Australii i Nowej Zelandii. Delikatne pędy są spożywane w niektórych miejscach jako warzywo liściowe. Nasiona są również spożywane, a we wczesnych Stanach Zjednoczonych były mielone i używane jako mąka (Longe 2005). Spożycie starszych części rośliny przez człowieka jest ograniczone przede wszystkim przez bardzo wysoką zawartość błonnika. Odwodnione liście lucerny są dostępne w handlu jako suplement diety w kilku formach, takich jak tabletki, proszki i herbata.

Lucerna jest doskonałym źródłem witamin A, D, E i K, ma wysoką zawartość białka, a także zawiera śladowe ilości takich minerałów jak wapń, magnez, żelazo, fosfor i potas (Longe 2005).

Zastosowanie lecznicze

Cała roślina i nasiona są stosowane leczniczo zarówno w zachodniej, jak i tradycyjnej medycynie chińskiej (Longe 2005). Głównym zastosowaniem leczniczym w Stanach Zjednoczonych było jako odżywcza herbata lub tonik, ale uważa się również, że jest przydatna w leczeniu zapalenia stawów, cukrzycy, problemów trawiennych, utraty wagi, kataru siennego, astmy i jako środek moczopędny lub „pigułka wodna” i obniżyć poziom cholesterolu (Longe 2005). Alfalfa jest mniejszym ziołem w medycynie chińskiej, ale był używany od szóstego wieku do takich celów, jak oczyścić układ trawienny i pozbyć się kamieni z pęcherza; ponadto, korzeń lucerny jest używany do obniżenia gorączki, poprawy przepływu moczu i leczenia żółtaczki, wśród innych przekonań (Longe 2005).

Longe (2005) zauważa, że podczas gdy lucerna jest ogólnie nieszkodliwa, osoby z chorobą autoimmunologiczną toczeń rumieniowaty układowy (SLE) nie powinny przyjmować żadnej formy lucerny jako środek zapobiegawczy, w wyniku niektórych badań, w których utajony SLE został reaktywowany u ludzi przez użycie lucerny, a niektóre nowe przypadki SLE powstały u małp karmionych kiełkami i nasionami lucerny.

Produkcja

Stany Zjednoczone są największym producentem lucerny na świecie. Wiodącymi stanami uprawiającymi lucernę (w Stanach Zjednoczonych) są Kalifornia, Dakota Południowa i Wisconsin. Górne stany Midwestern stanowią około 50% produkcji amerykańskiej, północno-wschodnie stany 10 procent, a zachodnie stany 40 procent produkcji amerykańskiej, te ostatnie głównie pod nawadnianiem. Jednakże lucerna ma szeroki zakres adaptacji i może być uprawiana od bardzo zimnych północnych równin do wysokich dolin górskich, od bogatych regionów rolniczych o umiarkowanym klimacie do klimatów śródziemnomorskich i gorących pustyń.

Lucerna może być wysiewana wiosną lub jesienią, a najlepiej radzi sobie na dobrze zdrenowanych glebach o neutralnym pH 6,8-7,5. Lucerna wymaga dużej ilości potasu. Gleby o niskiej żyzności należy nawozić obornikiem lub nawozem chemicznym, ale szczególnie ważna jest korekta pH. Zazwyczaj stosuje się dawkę wysiewu 13-20 kg/hektar (12-25 funtów/akr) w regionach o dopuszczalnym klimacie i 22 kg/hektar (20 funtów/akr) w regionach południowych. W celu ograniczenia problemów z chwastami często stosuje się uprawę przedplonu, szczególnie w przypadku nasadzeń wiosennych. Herbicydy są czasami stosowane zamiast tego.

W większości klimatów, lucerna jest cięta trzy do czterech razy w roku, ale jest zbierana do 12 razy w roku w Arizonie i południowej Kalifornii. Całkowite plony wynoszą zazwyczaj około 8 ton metrycznych/hektar (4 tony/akr), ale odnotowano plony do 20 ton metrycznych/ha (16 ton/akr). Plony różnią się w zależności od regionu i pogody, a także od stopnia dojrzałości w momencie cięcia. Późniejsze cięcia poprawiają plon, ale zmniejszają zawartość składników odżywczych.

Pszczoła strzygąca na lucernie, Megachile rotundata, zapylacz na kwiatach lucerny

Lucerna jest uważana za „insektarium” ze względu na dużą liczbę owadów, które można w niej znaleźć. Niektóre szkodniki, takie jak lucerna, mszyce i konik polny, mogą drastycznie zmniejszyć plony lucerny, szczególnie przy drugim koszeniu, kiedy pogoda jest najcieplejsza. Aby temu zapobiec, czasami stosuje się środki chemiczne. Alfalfa jest również podatna na choroby korzeni, takie jak fytoftoroza, rizoktonioza i teksańska zgnilizna korzeni.

Produkcja nasion lucerny wymaga obecności zapylaczy na polach w okresie kwitnienia. Zapylanie lucerny jest nieco problematyczne, ponieważ stępka kwiatu podróżuje, aby pomóc w przenoszeniu pyłku do pszczoły żerującej, uderzając ją w głowę. Zachodnie pszczoły miodne nie lubią być wielokrotnie uderzane w głowę i często uczą się pokonywać to działanie poprzez pobieranie nektaru z boku kwiatu, przez co zapylanie nie jest realizowane (Milius 2007). Większość zapylania jest wykonywana przez młode pszczoły, które nie nauczyły się jeszcze sztuczki z okradaniem kwiatu bez potykania się o niego. Kiedy pszczoły miodne są wykorzystywane do zapylania, ule są obsadzane w bardzo wysokim tempie, aby zmaksymalizować liczbę młodych pszczół.

Dzisiaj coraz częściej wykorzystuje się pszczołę tnącą liście lucerny, aby obejść ten problem. Jako gatunek pszczoły samotniczej, ale gromadnej, nie buduje kolonii ani nie przechowuje miodu, ale jest bardzo wydajnym zapylaczem nasion lucerny. Gniazduje w pojedynczych tunelach z drewna lub tworzywa sztucznego, dostarczanych przez producentów nasion lucerny (Milius 2007).

Mniejsza ilość nasion lucerny jest zapylana przez pszczołę alkaliczną, głównie w północno-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Jest ona hodowana na specjalnych poletkach w pobliżu pól nasiennych. Pszczoły te również mają swoje problemy. Nie są one przenośne jak pszczoły miodne; potrzebują kilku sezonów, aby się odbudować, gdy pola są obsadzane na nowych obszarach (Milius 2007). Pszczoły miodne nadal są przewożone na wiele pól w okresie kwitnienia.

Zbiór

Cylindryczne bele lucerny

Gdy lucerna ma być wykorzystana jako siano, jest zwykle cięta i belowana. Luźne stogi siana są nadal używane w niektórych obszarach, ale bele są znacznie łatwiejsze w transporcie i są łatwiejsze do utrzymania podczas przechowywania. Najlepiej, gdy siano jest ścinane w momencie, gdy pole zaczyna kwitnąć. W przypadku stosowania maszyn rolniczych zamiast zbioru ręcznego, proces rozpoczyna się od zgrabiania, które tnie lucernę i układa ją w rzędach. Na obszarach, gdzie wysychanie lucerny jest problematyczne i powolne, do cięcia siana używa się maszyny zwanej kosiarką-kondycjonerem. Kosiarko-kondycjoner ma albo zestaw walców lub bijaków, przez które siano przechodzi po ścięciu, co powoduje karbowanie lub łamanie łodyg w celu ułatwienia szybszego schnięcia siana.

Po wysuszeniu lucerny ciągnik ciągnący prasę zbiera siano w bele. Istnieją trzy rodzaje bel powszechnie stosowanych dla lucerny. Małe „kwadratowe” bele – w rzeczywistości prostokątne, zazwyczaj o wymiarach 40 x 45 x 100 cm (14 cali x 18 cali x 38 cali) – są używane dla małych zwierząt i pojedynczych koni. Małe kwadratowe bele ważą 25-30 kg (50-70 funtów) w zależności od wilgotności i można je łatwo ręcznie rozdzielić na „płatki”. Rancza bydła używają dużych bel okrągłych, zazwyczaj o średnicy 1,4 do 1,8 m (4 do 6 stóp) i wadze do 500-1,000 kg. Bele te mogą być układane w stosy w stajniach, umieszczane w dużych paśnikach dla stad koni oraz rozwijane na ziemi dla dużych stad bydła. Bele mogą być ładowane i układane w stosy za pomocą ciągnika przy użyciu szpikulca, zwanego włócznią do bel, który przebija środek beli, lub za pomocą chwytaka (pazura) na ładowarce czołowej ciągnika. Nowością są duże „kwadratowe” bele, o takich samych proporcjach jak małe kwadraty, ale znacznie większe. Rozmiar beli jest ustawiony tak, aby stosy idealnie pasowały do dużej ciężarówki z płaską platformą.

Kiedy lucerna jest używana jako pasza dla bydła mlecznego, jest często przerabiana na sianokiszonkę w procesie znanym jako kiszenie. Zamiast suszyć ją do poziomu suchego siana, jest drobno siekana i umieszczana w silosach, rowach lub workach, gdzie można ograniczyć dopływ tlenu, co pozwala na jej fermentację. Pozwala to na pozostanie w stanie, w którym poziom składników odżywczych jest bliższy poziomowi świeżej paszy i jest bardziej smakowity w wysokowydajnej diecie bydła mlecznego.

• Hanson, A. A., D. K. Barnes, i R. R. Hill. 1988. Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomia, nr 29. Madison, Wis., USA: American Society of Agronomy. ISBN 089118094X.

• Longe, J. L. 2005. The Gale Encyclopedia of Alternative Medicine. Farmington Hills, Mich: Thomson/Gale. ISBN 0787693960.

• Milius, S. 2007. Większość pszczół żyje samotnie: Brak uli, brak miodu, ale może pomoc dla upraw. Science News 171(1): 11-13.

.