Зернобобовые культуры

Введение

Зернобобовые культуры в настоящее время возделываются на зерно и зеленую массу. Значение зернобобовых в народном хозяйстве очень велико.

Как известно, современные сорта зернобобовых культур хорошо растут как на плодородных, так и на бедных почвах с рН от 5,0 до 7,5. К тому же это высокопроизводительный биозавод по фиксации азота воздуха. Например, при урожайности семян люпина 20 ц/га и зеленой массы 400—500 ц/га он фиксирует 250 кг азота на 1 га посевов, из которого одна половина накапливается в урожае семян, а другая остается в почве с корневыми и пожнивными остатками. Азот корневых и пожнивных остатков практически не вымывается, т. к. минерализуется постепенно, в течение 3—5 лет. 

Мало того, зернобобовые культуры — это еще и биофабрика по производству высококачественного белка. Так, при урожайности люпина 20 ц/га он обеспечивает сбор белка до 6—8 ц/га. Следовательно, 1 га люпина обеспечивает балансирование по переваримому протеину до санитарной нормы урожая зерна с 3 га ячменя при урожайности последнего 40 ц/га, тем самым экономит 30 ц зерна ячменя, которое идет транзитом в навоз при несбалансированном кормлении животных. 
            Урожайность зеленой массы однолетнего кормового люпина в зависимости от почвенно-климатических условий составляет в среднем 300—500 ц/га, а в наиболее благоприятные годы достигает 600—700 ц/га и более. В 300 ц зеленой массы люпина содержится 50 ц сухого вещества и 10—14 ц белка, т. е. столько, сколько его содержится в 90 ц зерна ячменя или в 700 ц зеленой массы кукурузы. Зернобобовые культуры — это самый надежный и выгодный компонент в смешанных посевах, что обусловлено их способностью активной фиксации азота и большой засухоустойчивостью. Для получения сбалансированного на корню зернофуража (на примере люпина) наиболее пригодны смеси узколистного люпина с ячменем или овсом в соотношении 1,0—1,2 млн всхожих семян ветвящихся сортов, 1,4—1,6 млн всхожих семян колосовидных сортов люпина и 3,0—3,5 млн всхожих семян злаковых на 1 га, при этом без внесения пестицидов и удобрений. На зеленую массу (зеленый корм, сенаж) наиболее выгодны люпино-тритикалевые смеси с использованием сорта люпина Гуливер зеленоукосного направления с нормами высева люпина 0,6—0,8 млн всхожих семян и тритикале 3,0—3,5 млн всхожих семян на 1 га.

1.Обзор  литературы.

1.1.Нардно- хозяйственное значение люпина узколистного

Люпин узколистный ( Lupinus angustifolius);  
          Корневая система стержневая, корень может достигать глубины 1-2 м. На корнях расположены клубеньки на которых поселяются бактерии, которые фиксируют азот из воздуха, переводя его в связанное состояние. Имеют прямостоячий, ветвящийся стебель высотой до 1-1,5 м. Листья обычно очередные, черешковые, пальчатосложные (листья расположены, как пальцы в растопыренной руке). Соцветие - вертикальная кисть. Цветки яркой окраски, различной у разных видов. Плоды - кожистые бобы, опушенные или голые, многосемянные, часто растрескивающиеся при созревании. Семена различны по форме, окраске и размерам. Масса 1000 семян узколистного 160-190г, жёлтого 130-150г, белого 250-500г, многолетнего 25г (мелкие семена). 
        Основным достоинством люпина является его биологическая способность хорошо расти и развиваться на очень бедных песчаных почвах.  
        Обладая наивысшей азотфиксирующей способностью среди однолетних бобовых культур, люпин способен фиксировать при нормальном развитии в среднем 160-180 кг/га атмосферного азота. Исключительная нетребовательность люпина к почве объясняется также и тем, что его корневая система с помощью специальных выделений способна растворять труднорастворимые фосфорные соединения, недоступные для других культур, и накапливать в почве усвояемые формы фосфора. 
        Благодаря глубоко проникающей корневой системе, люпин усваивает в подпочвенных горизонтах промытые туда ранее и недоступные для других растений питательные вещества, в том числе калий и другие макро- и микроэлементы и, действуя как естественный насос, накапливает их в своей биомассе и вновь возвращает в пахотный слой почвы. 
        Зеленая масса люпина, запаханная в почву, эквивалентна по своему действию такому же количеству внесенного навоза, обогащает почву органическим веществом, фосфором, калием, повышает содержание в ней гумуса, значительно улучшает её физико-химические и биологические свойства и пищевой режим. 
        Люпин оказывает большое влияние на улучшение качества сельскохозяйственной продукции. Запаханная зеленая масса люпина разлагается постепенно и в растениях не накапливается свободный азот, что мы часто наблюдаем при избыточном минеральном азотном питании растений. 
       Является высокобелковым кормовым растением, семена содержат до 50% белка, масла 5-20%. Урожайность зерна составляет 20-30ц/га. Только соя по содержанию белка может сравниться с люпином. Белок люпина отличается высоким качеством, высокой переваримостью и из-за низкого содержания ингибиторов трипсина может использоваться в корм любым видам животных без предварительной термообработки, что обязательно при использовании в корм зерна сои. 

Фазы роста и развития растений отличаются между собой внешними морфологическими признаками, появлением новых органов и формированием элементов продуктивности. В течение вегетационного периода растения люпина проходят следующие фенологические фазы:

          1.Набухание и прорастание семян – при попадании семян в благоприятные условия, т. е. при наличии положительной температуры, кислорода воздуха и влаги начинается ее поступление в семена, превращение нерастворимых питательных веществ в растворимые и прорастание зародыша. При этом первым трогается в рост зародышевый корешок, а затем почечка.

      2.Всходы – продолжительность периода от посева до появления всходов, в зависимости от температурного режима, наличия влаги, гранулометрического состава почвы и т. д., может колебаться от 6 до 16 дней. Фаза всходов у люпина отмечается при появлении на поверхности почвы семядольных листьев, которые у данной культуры, раскрываясь, выполняют функцию первых ненастоящих листьев. При посеве в оптимальные сроки на заданную глубину, когда в почве достаточно тепла и влаги, дружные всходы появляются на 6-8 день.

3. Фаза розетки или фаза 2-4 настоящих  листьев. В зависимости от вида  люпина эта фаза отличается  по названию и имеет различные  характеристики. У желтого люпина  после появления всходов наблюдается  период очень медленного роста, когда растения в сутки увеличиваются  в высоту всего на несколько  миллиметров. Эта фаза получила  название фазы розетки, т. к. во  время ее прохождения происходит  формирование розетки из 8-10 настоящих  листьев при минимальном росте  растения в высоту. Она, в зависимости  от сорта, может продолжаться  от 22 до 30 дней. У узколистного люпина этот период значительно короче и продолжается, в зависимости от сортовых особенностей, до формирования 2-4 настоящих листьев в течение 10-15 дней. В связи с этим данная фаза у узколистного люпина получила название фазы 2-4 настоящих листьев, после прохождения, которой у растений начинается активный рост в высоту.

4.Стеблевание – данная фаза  характеризуется началом интенсивного  роста растений в высоту. Этот  период длится 8-18 дней и ежесуточные  приросты надземной части растений  составляют от 1,5 до 3,0 см, что приводит  к увеличению площади листьев  до 693 м2/га в сутки, в то время как в фазе розетки этот показатель не превышает 386 м2/га. В фазе стеблевания растения весьма требовательны к теплу, влаге, свету и наличию питательных веществ в почве.

5.Бутонизация – данная фаза  характеризуется максимальным приростом  растений в высоту, который составляет  до 5.0 см в сутки и появлением  соцветия в виде бутона верхушечной  кисти. Ее продолжительность, в зависимости  от сорта и погодных условий, колеблется от 6 до 12 дней и сокращается  в сухие, жаркие годы, а при  прохладной, дождливой погоде увеличивается. Накопление зеленой и сухой  массы происходит очень быстро, растения в конце фазы бутонизации достигают 80% своей конечной высоты. Чистая продуктивность фотосинтеза достигает своего первого максимума за счет ежесуточного увеличения поверхности листьев до 847 м2/га.

6.Цветение и плодообразование – характеризуется раскрытием цветков, оплодотворением и завязыванием бобов. Плодообразование происходит почти одновременно с цветением, так как цветение в пределах кисти протекает последовательно снизу вверх. При этом цветки нижней мутовки отцветают и образуют бобы, а вслед за ними продолжают цветение верхние мутовки. Вся фаза цветения и плодообразования на центральной кисти, в зависимости от погодных условий, длится около 10 дней и может растягиваться за счет дополнительного бокового ветвления растений.

7.Зернообразование, полный налив  зерна (сизые бобы) – в это время  происходит формирование семян  и накопление в них питательных  веществ. В зависимости от сортовых  особенностей, влагообеспеченности  и температурного режима она  может продолжаться от 19 до 23 дней. Урожай зеленой массы увеличивается  за счет формирования бобов, семян  и боковых побегов, в связи, с  чем эта фаза является наиболее  приемлемой для использования люпина на сидеральные цели в качестве зеленого удобрения. Фазы цветения и налива зерна являются наиболее критическими по отношению к влагообеспеченности, при ее недостатке наблюдается снижение плодообразующей способности, сбрасывание цветков и плодов.

8.Созревание – колеблется от 20 до 30 дней и зависит в основном  от погодных условий, в жаркие, засушливые годы она сокращается, а при прохладной, дождливой погоде  увеличивается. Поскольку фаза созревания  является достаточно продолжительной  она подразделяется на следующие подфазы:

а) зеленая спелость зерна (блестящие бобы) – у сортов с пестрыми семенами появляется характерный рисунок, семядоли твердеют и имеют темно-зеленую окраску, корешок зародыша белеет, что говорит о зрелости семян. Теперь применяют дефолиацию посевов без ущерба для посевных качеств семян. При раздельной уборке в эту фазу можно получить всхожие семена..

б) приспевающий боб – в это время створки бобов приобретают коричневую окраску, листья основного стебля и боковых побегов первого порядка полностью погибают, зародышевый корешок семени желтеет, семенная кожура белеет, полностью формируется рисунок семенной оболочки. Приток питательных веществ к семени не прекращается, но резко замедляется, происходят интенсивные процессы физиолого-биохимических реакций превращения веществ. Такие посевы вполне готовы для раздельной уборки.

в) желтая (полная) спелость зерна – при благоприятных условиях ее продолжительность 6-8 дней, в течение которых растения засыхают, бобы буреют, семядоли желтеют, семена достигают 16-18% влажности. Такие посевы пригодны для проведения уборки прямым комбайнированием.

1.2.Технология возделывания люпина узколистного.

Место в севообороте.

Обработка почвы. Люпин возделывают на дерново-подзолистых (песчаных, супесчаных и среднесуглинистых) почвах. Не пригодны тяжелые глинистые почвы, засоренные многолетними сорняками. Неприемлемы участки с близким залеганием грунтовых вод из-за плохой аэрации и затрудненного там процесса азотфиксации. Оптимальная реакция почвенной среды pH — 5,0-5,6 (переносит pH от 4,5 до 7,5).

Обработка почвы должна создавать благоприятные условия для прорастания и развития люпина, обеспечивать оптимальный водновоздушный и питательный режимы, способствовать снижению количества сорняков, благоприятствовать комбайновой уборке с наименьшими потерями.

Целью основной обработки почвы является: разложение растительных остатков, уничтожение возбудителей болезней и вредителей, механическая борьба с сорняками. После зерновых предшественников обработка почвы начинается с лущения стерни и последующей зяблевой обработки. Глубина обработки дисковыми лущильниками или чи- зельными культиваторами, оборудованными сменными лапами, зависит от наличия сорной растительности и камней на полях. На почвах, чистых от корневищных и корнеотпрысковых сорняков, глубина рыхления составляет 5-7 см, на засоренных — 10-12 см. По мере появления проростков сорняков дискование или чизелевание повторяют.

Зяблевую вспашку необходимо проводить через 2-3 недели после лущения стерни на глубину пахотного слоя.

В борьбе с корнеотпрысковыми и корневищными сорняками эффективно сочетание агротехнических приемов и химических средств После уборки предшественника вносят гербициды сплошного действия — раундап, глиалку в дозе 6-8 л/га, а затем проводят зяблевую вспашку.

Цель предпосевной обработки почвы — закрытие влаги и создание ровного, хорошо осевшего, разрыхленного ложа для семян люпина. Такие условия способствуют равномерной глубине посева, быстрому прорастанию и высокой полевой всхожести семян, а также заселению корней клубеньковыми бактериями для дальнейшей их деятельности. На легких дерново-подзолистых почвах, а также чистых от сорняков полях достаточно провести перед посевом обработку почвы одним из агрегатов: АКШ-7,2, АКШ-3,6 или культивацию с боронованием на глубину заделки семян.

Посев. Люпин на семена высевают первым из ранних яровых культур. При раннем сроке сева раньше закладываются цветочные почки, формируется более короткий стебель и более продуктивная главная кисть, созревание идет дружнее, ускоряется на 4-6 дней, и посевы меньше повреждаются вредителями и болезнями. В тех почвенно-климатических зонах, где часто наблюдается возврат холодов (ниже -7°С), сроки сева необходимо передвинуть на более поздние. Однако во всех зонах ранние сроки посева не должны становиться сверхранними, когда почва еще недостаточно созрела, имеет температуру 4-5°С и ниже. Посевы при этом получаются изреженными, зарастают сорняками.

Сеют люпин обычным рядовым или узкорядным способом с междурядьями 15 и 7,5 см с нормой высева 1,2-1,4 млн. всхожих семян на гектар для сортов универсального и зеленоукосного направления (Миртан, Митан, Ашчадны, Глатко, Хвалько, Владлен, Эдельвейс, Михал, Гу- ливер) и 1,6-2,0 млн. всхожих семян —для сортов зернового направления (Першацвет, Прывабны и др.).

Для увеличения коэффициента размножения (при ограниченном количестве семян), а также в последние годы в связи с поражением люпина антракнозом. лучшим способом посева люпина на семена сортов универсального и зеленоукосного направления является широкорядный с шириной междурядий 45 см. Норма высева при таком способе посева снижается до 0,8-1,0 млн. всхожих семян на гектар. В широкорядных посевах люпин экономнее расходует влагу, меньше полегает, посевы хорошо проветриваются. Следует учитывать, что широкорядные посевы требуют специального ухода. Без междурядных обработок и гербицидов они зарастают сорняками и теряют преимущество перед рядовыми посевами.

Глубина заделки семян — 2-3 см на связных  почвах и 3-4 см на легких почвах. Более глубокая заделка семян приводит к изреженным, недружным всходам, резкому снижению урожайности.

Применение удобрений. Люпин является культурой, слабо отзывчивой на минеральные удобрения. Следовательно, система удобрений строится с учетом плодородия почвы, содержания в ней элементов питания и потребностей в них люпина. Многие исследователи отмечают, что минеральный азот, вносимый под люпин, подавляет развитие клубеньковых бактерий и снижает активность азотфиксации. Однако в годы с прохладной затяжной весной на почвах с низким плодородием стартовая доза 20 кг д.в./га азота обеспечивает положительный эффект. Установлено, что люпин способен усваивать фосфор из труднодоступных почвенных соединений. Следовательно, отзывчивость на фосфорные удобрения у него слабее. Эффективность калийных удобрений значительно выше, чем фосфорных, особенно на легких почвах. Необходимость внесения этих удобрений зависит от обеспеченности почвы доступными соединениями фосфора и калия. При содержании фосфора более 120 мг/кг почвы и калия более 200 мг/кг почвы эти удобрения не вносят. На почвах с более низким уровнем содержания вносят 40-90 кг д.в./га фосфора, 60-120 кг д.в./га калия. Это повышает продуктивность люпина, стабилизирует уровень алкалоидов. Преобладание калия в почве положительно сказывается на развитии листовой поверхности и репродуктивных органов. Калийные удобрения вносят под зяблевую вспашку.

Благодаря высокой усваивающей способности корневой системы, люпин не так часто страдает от недостатка микроэлементов. Однако хорошие результаты обеспечивает внесение молибдена и бора. В стадию бутонизации рекомендуются обработки микроэлементами: 500 г/га борной кислоты, 100 г/га молибдата аммония, 220 г/га сульфата марганца (только на почвах с pH более 6,0). Микроудобрения рекомендуется применять в составе баковой смеси с одним из инсектицидов против сосущих вредителей (баковые смеси предварительно проверяют на совместимость). Возможна обработка семян борной кислотой 300 г/т семян, молибденово-кислым аммонием — 250 г/т.