II/19. Формирование урожая зерновых бобовых культур. Элементы структуры урожая и мероприятия по управлению ими. Основные факторы, определяющие продуктивность зернобобовых культур.

Биологическая урожайность культуры – количество продукции, выращенное на единице площади посева. Биологическую урожайность можно вычислить, пересчитав средний урожай с пробных площадок на 1 га посева. Установить за счет чего складывается определенная урожайность и получаются различия по отдельным полям, можно, определив структуру урожайности. Структура урожая – показатели компонентов, от которых зависит величина урожая. Пробные снопы для определения биологической урожайности зерновых бобовых берут в 12-кратной повторности с каждого контура поля. При анализе снопов у растений обрезают корни, а надземную массу и семена взвешивают отдельно. По этим данным рассчитывают биологическую урожайность: подсчитывают число растений в каждом пробном снопе, выделяют средний образец по 40 растений в двукратной повторности и по ним определяют число бобов на растении, число семян в бобе и массу 1000 семян.

Более холод-е культ (нут, люпин и кормовые бобы) переносят в фазе всходов заморозки до - 8 °, а соя - до – 3°, всходы фасоли погибают при – 1°. Особенно важны повышенные t в фазы налива и созревания семян, поэтому посев нельзя проводить в более поздние сроки. Предъявляют повышенные требования к влагообеспеч. в течение вегетации (даже при непродолжит. дефиците влаги клубеньки отмирают из-за недостатка углеводов). Прекращение симбиотической азотфиксации вызывает N голодание растений и снижение продуктивности. Орt влажность почвы, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества - от 100 % ППБ до 60 %.

Растения длинного дня (горох, чечевица, чина, люпин и бобы) – п-д вегетации укорачивается с удлинением светового дня; растения короткого дня (соя и некоторые виды фасоли) - сокращается с уменьшением светового дня; нейтральные растения (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута). В среднем с 1 т семян и соответствующим количеством органической массы растения зерновых бобовых выносят азота, фосфора и калия 110 кг, что почти в 2 раза больше, чем с 1 т зерна мятликовых. Максимальное потребление азота на формирование 1 т семян бобовых составляет в среднем 69 кг, а на формирование 1 т зерна мятликовых 34 кг, т. е. вдвое меньше. Поэтому при низкой активности симбиоза или при его отсутствии, урожай в 1,5-2,0 раза меньше, чем зерновые мятликовые.

В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобовые культуры используют фосфора меньше, чем во влажные, а калия - больше. При недостатке влаги вынос азота урожаем и содержание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза).

Динамикой потребления элементов питания определяются сроки уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем его собирают лишь треть сырого белка от возможного. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший урожай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов.

ΙΙ/20. Зависимость продуктивности зерновых культур от водного режима, транспирации и фотосинтеза. Критические периоды вегетации по обеспечению растений водой.

Растения во время роста и развития предъявляют определенные требования к окружающим условиям, т.к. находятся в тесном взаимодействии и взаимосвязи с внешней средой. Несоответствие этих условий потребностям растительного организма может привести к ослаблению и гибели растения, а удовлетворение этих потребностей обеспечивает хороший рост и развитие. Для жизни растений необходимы свет, тепло, воздух, вода и питательные вещества. В полевых условиях свет и тепло растения получают от солнца, а воду, питательные элементы и воздух - из атмосферы и почвы. Используя различные агротехнические приемы, человек может в той или иной мере регулировать эти факторы, особенно водный, воздушный и питательные режимы, приспосабливая их к требованиям выращиваемых культур.

Жизнедеятельность растений тесно связана с водой. Для набухания семян и перевода запаса сухих питательных веществ семени в усвояемую для зародыша форму различным растениям необходимо следующее количество воды (% от массы семян): пшеница, ячмень - 50; рожь, овес - 55-65; кукуруза - около 40; горох, лен -100; сахарная свекла, клевер - 120-150.

Вода входит в состав самих растений, составляя значительную часть их массы: в семенах 7-15%, в стеблях до 50, в листьях, корнеплодах и клубнях - до 75-93%. Растения в процессе роста и развития могут использовать раствор минеральных веществ почвы в очень небольшой концентрации, для образования таких растворов требуется много воды. Поступающая вместе с питательными веществами влага в растениях используется не полностью. Из 1000 частей воды, прошедшей через растение, 1,5- 2 части расходуются на питание, а остальная влага испаряется через листья. Испарение воды листьями - транспирация. Этот процесс зависит от освещенности, температуры и влажности воздуха. В агрономии широко применяют и другой показатель расхода воды растением - транспирационный коэффициент - количество воды, затрачиваемое растением в процессе образования единицы сухого вещества.

Меньше всего транспирационный коэффициент у просовидных (хлебов ΙΙ группы) -200-400, значительно выше у хлебов Ι группы, гороха, льна-долгунца -400-800 и самый высокий у многолетних трав -700-900.

Для расчета уровней получения возможных урожаев большое значение имеет коэффициент водопотребления - сумма транспирации и испарения с поверхности почвы, выражаемый в кубических метрах на 1т урожая. В разные по увлажненности годы он изменяется для озимых зерновых культур от 375 до 550 метров кубических/т, для картофеля от 170 до 660, для свеклы - 240 до 400, для многолетних трав от 500 до 750.

Растения на отдельных этапах роста и развития предъявляют повышенные требования к воде. Для большинства колосовых культур критический период по отношению к влаге - время от выхода в трубку до колошения. У кукурузы наибольшая потребность в воде наблюдается во время цветения - молочной спелости, у подсолнечника - образования корзинки. При недостатке влаги в критические периоды развитие растений ослабляется и их урожайность снижается. В последующие фазы растительному организму требуется меньше воды, и он не так сильно реагирует на изменение водного режима почвы.

В воде нуждаются и почвенные микроорганизмы. Бактерии, фиксирующие атмосферный азот, начинают размножаться только при 25% полной влагоемкости почвы. При недостатке воды у бактерий снижается усвоение питательных веществ, а при чрезмерном увеличении влажности они испытывают кислородное голодание. Оптимальная влажность почвы для растений и бактерий одинакова и составляет 60% полной влагоемкости почвы. Основной источник поступления воды в почву осадки, а также влага, образуемая при конденсации водяных паров в результате перепада температур почвы днем и ночью.

Влажность почвы влияет на степень сопротивления при ее обработке, способность крошиться, микробиологические и химические процессы, происходящие в ней. Поэтому одна из главнейших задач земледелия - регулирование водного режима почвы для создания орt соотношения в ней воды и воздуха. Рыхлая структурная почва впитывает значительно больше осадков, чем уплотненная и бесструктурная. Уплотнение почвы вызывает быстрое подтягивание влаги по капиллярам к поверхности и усиленное испарение воды. Потеря влаги весной при сухой и ветреной погоде на незаборонованной зяби за сутки может составить 50-70 т/га. Поэтому даже мелкое поверхностное рыхление резко сокращает испарение и сохраняет влагу. Иногда необходимо подтянуть влагу из нижних слоев к верхним, куда будут заделывать семена при посеве. Это особенно важно в сухое время года (например, при посеве осенью озимых культур в южных районах). В этом случае для уплотнения почвы, увеличения в ней количества капилляров и подтягивания по ним влаги из глубоких слоев к верхним (зоне посева семян) почву прикатывают.