SHPORA.net :: PDA

Login:
регистрация

Main
FAQ

гуманитарные науки
естественные науки
математические науки
технические науки
Search:
Title: | Body:

Особенности биологии люпина узколистного и технология его возделывания

Из множества видов люпина в культуру введено несколько. К древнейшим культурным видам относят люпин белый (Lupinus albus L.) из Средиземноморья и люпин изменчивый (L. mutabilis) из Южной Америки. Семена этих видов люпина местное население использовало в пищу в течение многих веков. В семенах и вегетативных органах люпина содержалось много алкалоидов, придававших им горький вкус, поэтому семена использовали на корм и в пищу после вымачивания их в проточной воде для вымывания алкалоидов. По мнению многих исследователей, окультуривание этих видов, осуществлявшееся разными народами и на разных континентах, привело к аналогичным изменениям. Так, оба эти вида имеют крупные белые семена, бобы при созревании не растрескиваются. Семена как белого, так и изменчивого люпина, богатые белком, были существенным компонентом в рационах, из них готовили разнообразные блюда.
В дальнейшем в странах Европы стали распространяться кроме люпина белого такие виды, как люпин желтый (Lupinus luleus L.) и люпин узколистный благодаря их меньшей требовательности к теплу и к плодородию почв. Эти виды, особенно люпин желтый, могли произрастать на песчаных почвах, где при достаточной влагообеспеченности формировали высокий урожай зеленой массы. Поэтому первоначально их использовали в качестве сидератов, улучшающих плодородие бедных песчаных почв.
В 30-е годы XX в. у разных видов люпина были обнаружены формы с очень низким содержанием алкалоидов в семенах — 0,03...0,001 %, в то время как в диких образцах или в сидеральных сортах их было 1,5...2,5%. С этого времени началась селекция кормовых сортов люпина, которые называли безалкалоидными, хотя в растениях и отмечались следы алкалоидов. В нашей стране сорт люпина считается кормовым (безалкалоидным), если в семенах содержится не более 0,03 % алкалоидов. Такие растения, а также их семена не имеют горького вкуса, их охотно поедают животные, их можно добавлять в другие корма, создавая рационы, сбалансированные по белку.
В последние годы во многих странах мира повысился интерес к люпину в связи с дефицитом растительного белка. По содержанию белка в семенах (35...42 %) и его аминокислотному составу люпин не уступает сое. Разные виды и сорта люпина можно выращивать в более суровых климатических условиях и на менее плодородных почвах, где люпин обычно превосходит сою и другие зерновые бобовые культуры по урожайности и сбору белка. Эти преимущества люпина связаны с такими его биологическими особенностями, как способность развивать на малоплодородных почвах мощную корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и в достаточных количествах фиксировать азот воздуха в симбиозе с клубеньковыми бактериями на кислых почвах. Люпин — хороший предшественник для других культур.
В России основные площади занимает люпин желтый, лучше других видов способный произрастать на бедных песчаных и кислых почвах. Сорта люпина желтого рекомендуются к возделыванию в основном в Северо-Западном и Центральном регионах России.
Выращивают его в основном на зеленую массу. При достаточном количестве влаги урожайность составляет 40...50 т/га. Люпин узколистный также выращивают на зеленую массу, а современные сорта — и для производства высокобелкового зерна. В благоприятные годы урожайность семян составляет 2,5...3,0 т/га.
Люпин узколистный более скороспелый, чем желтый, продвигается в более северные районы. В последние годы благодаря созданию скороспелых и урожайных сортов площади его посева значительно расширились.
Люпин белый более требователен к теплу и почвам. Его возделывают в южных районах люпиносеяния: на юге Центрального региона, в Центрально-Черноземной зоне и предгорной зоне Северного Кавказа.
Люпин белый в основном выращивают как зернофуражную культуру. При благоприятных условиях урожайность семян составляет 4...5 т/га.
Ботаническое описание. Род люпина включает около 200 видов, однолетних и многолетних. В России возделывают три однолетних вида: люпин желтый (рис. 18, б), люпин белый и люпин узколистный (рис. 18, а). Кроме того, в культуре один многолетний вид люпина люпин многолистный (рис. 18, в). Так как этот мелкосемянный вид возделывают на зеленую массу, его описание приведено в разделе «Многолетние бобовые травы».
Растения люпина травянистые. Корневая система стержневая. Стебель прямостоячий, опушенный. Образуются боковые побеги различных порядков. Высота растений позднеспелых сильноветвящихся форм 1...2 м, скороспелых форм 60...80 см.
Листья сложные, пальчатые, на верхушке черешка веерообразно расположено 5... 11 листочков. Каждый побег заканчивается соцветием — кистью. Цветки имеют различную окраску: у люпина желтого — желтую; у белого — голубовато-белую, белую, синюю; у узколистного — синюю, белую, розовую. У многолистного люпина окраска цветов разнообразная, длина соцветий до 50 см.
Люпин узколистный — самоопылитель, у многолистного преобладает перекрестное опыление, у желтого и белого — самоопыление.
Бобы многосемянные, с перетяжкой на створках. У белого люпина и современных сортов желтого бобы не растрескиваются. Семена у люпина белого крупные, округло-четырехугольные, сплюснутые, кремовой окраски (у алколоидных форм розоватые), масса 1000 семян 250...500 г. У люпина узколистного семена округло-яйцевидной формы, белые или с мраморным рисунком (мраморность на темном фоне), масса 1000 семян 150... 180 г. У люпина желтого семена слегка приплюснуты, окраска от белой до темной, часто с темными пятнами на светлом фоне, масса 1000 семян
125…150 г. У люпина многолистного (многолетнего) семена мелкие, масса 1000 семян 30 г, овальные, слегка сплюснутые, различной окраски (от светлой до черной). Бобы мелкие, удлиненные, черного цвета, густо опушены, при созревании сильно растрескиваются. Семена люпина при прорастании выносят семядоли на поверхность.
Особенности биологии. У люпина желтого и белого период вегетации длится 115... 130 дней, у наиболее скороспелых сортов —
100..110 дней. Люпин узколистный созревает на 15...20 дней раньше.
Требования к теплу. В первой половине вегетации люпин нетребователен к теплу. Минимальная температура прорастания семян 3...5 °С, всходы выдерживают заморозки до -6°С. Вегетативные органы хорошо растут при 7...12 °С, для развития плодов требуется более высокая температура. Люпин особенно требователен к теплу в период налива семян и созревания, при температуре ниже 14 °С эти процессы приостанавливаются, вегетация сильно затягивается. За вегетационный период растениям люпина белого требуется сумма активных температур 2600...2800 °С, желтого —
2400.. .2600, узколистного Щ 1800...2000 “С (для современных скороспелых сортов с ограниченным ветвлением на 200...500°С меньше).
Требования к влаге. Общий расход воды на создание единицы сухого вещества (коэффициент водопотребления) составляет за вегетацию 350...400. Однако эта величина зависит от периода развития растений и условий влагообеспеченности. Потребление влаги посевом постепенно возрастает с момента всходов до фазы сизых бобов.
Для набухания и прорастания семян требуется более 120% воды от их сухой массы. Критическая ситуация в развитии посева может возникнуть в период посева — всходов, если весна сухая, с сильным ветром. В этом случае верхний слой почвы быстро иссушается. Запоздание с посевом, неравномерная заделка семян, отсутствие прикатывания могут привести к поздним, недружным и изреженным всходам, урожайность резко снижается. Люпин особенно чувствителен к недостатку влаги в период бутонизации — цветение и завязывание плодов. Дефицит влаги в это время приводит к резкому ограничению вегетативного роста, сокращению завязываемости плодов и понижению урожая в 3...4 раза по сравнению с урожаем в оптимальных условиях. В период налива и со¬зревания семян потребность во влаге снижается.
Требования к свету. Люпин — светолюбивое растение. Для него характерно явление гелиотропизма — листья всегда повернуты перпендикулярно к лучам солнца. Размещение более 100 растений на 1 м2 способствует быстрому отмиранию нижних слабоосвещенных листьев. Современные сорта люпина быстрее растут и развиваются в условиях длинного дня.
Требования к почве. Люпин желтый способен нормально расти и формировать высокий урожай на бедных песчаных почвах. Это объясняется уникальными биологическими осо¬бенностями этого растения: способностью формировать мощную, глубоко проникающую корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и использовать азот воздуха благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Кроме того, люпин желтый — одно из немногих бобовых растений, способных успешно развиваться и фиксировать азот на кислых почвах. Люпин узколистный и особенно люпин белый требуют более связных и плодородных почв. Активный симбиоз у них отмечается при рНС0Л 6.
Люпины не выносят заболоченных, засоленных почв, плохо развиваются на уплотненных участках.
Сорта. В Госреестр включены следующие сорта желтого люпина: Академический 1, Брянский 6, БСХА 382, Жемчуг, Родник и др. Сорта узколистного люпина: Брянский 123, Кристалл, Ладный, Немчиновский 846, Тимир 1, Узколистный 109. Большинство сортов узколистного люпина выращивают для получения зеленой массы.
В последние годы селекционеры получили сорта зернового направления — с детерминантным типом роста, низкорослые и скороспелые. К их числу прежде всего относится сорт Ладный, районированный с 1992 г. и допущенный к использованию в шести регионах Российской Федерации.
Сорта белого люпина: Дельта, Мановицкий, Старт.
Особенности агротехники. Место в севообороте. Оно зависит от хозяйственного назначения посева. Лучшие предшественники белого люпина — озимые зерновые культуры; хорошие результаты получают при размещении его после кукурузы, сахарной свеклы, приемлем посев и после яровых зерновых культур. Если нет угрозы поражения фузариозом и используют фузариозо- устойчивые сорта, люпин может занимать два поля в восьмипольном севообороте (в качестве занятого пара — на зеленый корм и в пятом поле на семена).
Люпин нельзя сеять после зерновых бобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин повторно на том же участке следует не ранее чем через 4...5 лет, а для сортов, неустойчивых к фузариозу, — через 7...8 лет. При возделывании на семена нежелательно размещать люпин на пониженных увлажненных участках. В таких условиях образуется большая вегетативная масса, удлиняется период вегетации, затягивается созревание.
Удобрение. Известковые удобрения вносят не под люпин, а за 2...3 года до его возделывания под предшествующие культуры севооборота. Отрицательного действия известкования на люпин можно избежать, используя магнийсодержащие известковые удобрения, например доломитовую муку. Нормы известковых удобрений устанавливают в зависимости от исходного уровня кислотности почвы и ее гранулометрического состава.
На формирование 1 т семян и соответствующего количества других органов люпин потребляет, кг: N — 60...80, Р2О5 — 15...18, К20 — 30...35, СаО — 20...25 и Mg — 15...17. Несмотря на высокое потребление питательных веществ, люпин может расти на почвах с невысоким содержанием фосфора и калия. Он использует труднорастворимые фосфаты почвы, а также последействие удобрений, внесенных под предшественник.
При размещении люпина на окультуренных почвах, после удобренных предшественников, при содержании доступных форм фосфора и калия более 100 мг на 1 кг почвы и создании благоприятных условий для азотфиксации получают высокий урожай люпина.
Обработка почвы. Система основной обработки почвы под люпин общепринятая для зоны. Основные элементы обработки почвы в зависимости от типа почвы, засоренности и предшественника такие же, как и для гороха. Весной проводят обработку комбинированными агрегатами. Выравнивание поверхности поля
перед посевом имеет особое значение для люпина, требующего неглубокой и равномерной заделки семян.
Подготовка семян к посеву. Для посева используют семена со всхожестью не ниже 80 %. Примесь горьких семян не должна превышать 3 %. Если алкалоидных семян в партии более 5 %, их используют для сидеральных посевов.
Семена перед посевом протравливают фундазолом, 50 % с. п. (4...6 кг/т).
Для лучшего контакта протравителей с семенами в смесь добавляют прилипатели: спиртовую барду или клеевый препарат (№ КМЦ) из расчета 200...400 г на 1 т семян. Препарат растворяют в теплой (45...50 °С) воде.
При использовании фундазола протравливание, нитрагинизацию и обработку семян препаратом, содержащим молибден, можно совместить, проводя их в день посева. Техника применения ризоторфина и обработка семян молибдатом аммония такие же, как и для других зерновых бобовых культур.
Сроки посева. Срок посева люпина зависит от цели возделывания и определяется биологическими особенностями и экологическими условиями. У люпина всходы устойчивы к заморозкам до —6°С, благодаря чему возможен ранний посев. Люпин на семена высевают обычно через 3...5 дней после начала полевых работ. При раннем посеве растения лучше используют осенне-зимние запасы влаги в почве, раньше созревают.
Способы посева. При выращивании люпина на семена применяют обычный рядовой способ посева (с междурядьями 15 см) и широкорядный (45 см). У люпина желтого и белого при оптимальной норме высева оба способа посева обеспечивают примерно одинаковую урожайность. Широкорядный посев дает возможность провести междурядные обработки. При возделывании скороспелых слабоветвящихся сортов при обычном рядовом посеве урожайность повышается. При выращивании семян люпина узколистного и люпина на зеленую массу применяют обычный рядовой способ посева. При широкорядном способе посева используют наземную технику для борьбы с болезнями, вредителями и для проведения десикации.
Норма высева. Она зависит от способа посева и особенностей сорта. При обычном рядовом посеве для люпина желтого и узколистного норма высева составляет 1,0... 1,2 млн всхожих семян на 1 га, при таком же способе посева для скороспелых низкорослых и сравнительно мелкосемянных сортов люпина белого типа Старт — 0,8...1,0 млн, для более высокорослых и крупносемянных сортов — 0,6...0,7 млн на 1 га. При широкорядном посеве норма высева составляет 60 % нормы обычного рядового посева.
При возделывании на зеленую массу и силос используют обычный рядовой посев с нормой высева, повышенной на 10... 15 %.
Глубина заделки семян. Семена сеют на глубину 3...4 см. Люпин выносит семядоли на поверхность, поэтому глубокая (более 5 см) и неравномерная заделка семян при посеве недопустима.
Уход за посевами. Особое значение имеет тщательное выравнивание почвы перед посевом. При установке сеялок на норму высева следует так отрегулировать высевающие аппараты, чтобы длина рабочей части катушки была наибольшей, а скорость вращения — наименьшей. После посева поле прикатывают, что создает хороший контакт семян с почвой и подтягивает влагу в верхние слои, обеспечивая дружные всходы.
В основном уход за посевами люпина направлен на борьбу с сорными растениями. Люпин обладает низкой конкурентной способностью по отношению к ним. Эффективный метод борьбы с сорными растениями — боронование посевов. Довсходовое боронование в два следа проводят легкими зубовыми или сетчатыми боронами через 6...7 дней после посева, когда сорняки находятся в фазе белой ниточки. Боронование по всходам легкими боронами в один след проводят в фазе 3...4-го листа у люпина при скорости движения агрегата не более 5 км/ч.
При широкорядном посеве белого люпина проводят 2...3 междурядные обработки: первую —в фазе всходов, вторую —в фазе трех пар настоящих листьев, третью —перед смыканием рядков (в начале цветения главного побега). Для борьбы с сорными растениями применяют гербициды.
Желательно проводить десикацию посевов, которая на 7... 10 дней ускоряет созревание семян, снижает их влажность, подготавливает посев к однофазной уборке. Обработку десикантами проводят, когда бобы на центральной кисти желтеют, а семена находятся в фазе пожелтения корешка зародыша. Посевы люпина опрыскивают с помощью тракторных опрыскивателей. При низкой температуре и в дождливую погоду применяют повышенную норму препарата и добавляют к раствору 5... 10 кг аммиачной селитры или аммиачной воды.
Уборка урожая. На зеленую массу для силосования люпин убирают в фазе блестящих бобов, когда бобы характеризуются наибольшими размерами, а накопление зеленой массы максимальное за вегетацию. Для скашивания, измельчения и погрузки зеленой массы применяют кормоуборочные комбайны. Уборка семян — ответственный и сложный этап в технологии возделывания люпина. Это связано с неравномерным созреванием, повышенной влажностью семян и вегетативных органов при уборке, чувствительностью семян к механическим повреждениям. У люпина узколистного бобы при созревании в жаркую погоду растрескиваются.
Если проводилась десикация, возможна однофазная уборка. У люпина белого бобы не растрескиваются и не обламываются при созревании, поэтому все бобы могут полностью созреть без потерь урожая от перестоя. Для этого вида десикацию целесообразно применять только в случае неблагоприятных погодных условий во время налива и созревания семян.
Перед прямым комбайнированием проводят соответствующую регулировку молотилки комбайна, чтобы был обеспечен вымолот семян и исключалось их дробление.
Послеуборочная обработка семян. Семенной ворох, поступивший от комбайна, очищают от примесей с помощью ворохоочистителей. Недозрелые, влажные семена люпина примерно в 1,5 раза крупнее созревших сухих семян, поэтому их можно отделить от основной массы семян, подбирая сита с круглыми отверстиями.
После первичной очистки семена необходимо просушить. Люпин относится к культурам с медленно высыхающими семенами, поэтому его лучше сушить на установках активного вентилирования. Технология сушки семян люпина такая же, как и семян гороха.
Перед закладкой на хранение проводят сортировку семян, предназначенных для посева. Семена доводят до посевных кондиций в соответствии со стандартом.
Семена с влажностью до 14 % хранят в мешках или насыпью в сухих закрытых помещениях.