Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биология и технология возделывания полевых культур
.pdf
141
11. ЛЮПИН
перспективы для широкого использования в сельском хозяйстве России. Люпин
обладает многими достоинствами. Его азотофиксирующая способность
намного сильнее, чем у других однолетних бобовых культур. При помощи
живущих на его корнях клубеньковых бактерий люпин может поглотить из
воздуха до 400 кг азота. Люпин развивает мощную корневую систему,
способную проникать глубоко в почву и использовать находящиеся там
элементы питания. Люпин способен создавать большую массу (до 800 ц с 1 га),
и при ее запашке обогащать почву органическим веществом и улучшать
физические свойства.
Люпин развивается на бедных песчаных почвах, на которых не могут
произрастать и давать большие урожаи многие сельскохозяйственные растения.
Его можно считать важнейшей культурой на зеленое удобрение, способной
заменить навоз.
Происхождение. Люпин относится к древнейшим растениям. Культура
люпина возникла в странах Средиземноморского бассейна, где в настоящее
время он широко распространен в диком виде. В древние времена основными
культурными формами были различные разновидности белого люпина. Он и в
настоящее время сохраняет свое положение важнейшего представителя
культурного рода. Все остальные виды люпина введены в широкую полевую
культуру немногим более ста лет назад.
Распространение. Люпин в основном возделывается в западных и
центральных областях Нечерноземной зоны России, в Белоруссии и лесостепи
Украины.
Люпин (Lupinus L.) относится к семейству бобовых. В настоящее время
род люпина имеет свыше тысячи видов. Однако в производстве возделывается
на корм и зеленое удобрение три вида однолетнего люпина: узколистный
(Lupinus angustifolius), желтый (Lupinus luteus), белый (Lupinus albus).
Небольшие площади занимают посевы многолетнего люпина (Lupinus
polyhyllus).
Строение. Люпин имеет сильно развитый стержневой корень, длина его
зависит от условий произрастания и достигает 2 м.
Стебель ребристый или округлый, высотой до 1,5–2 м. Наиболее
высокорослый стебель у люпина белого, несколько ниже у узколистного и
самый низкий - у желтого люпина.
Листья сложные, пальчатые, с длинным черешком, состоят из 7-15
листочков различных по форме: от узких линейно – ланцетных до удлиненно –
овальных.
Соцветие – верхушечная кисть, которой заканчивается рост главного
стебля. Цветок мотыльковый, парус с сильно отогнутыми краями, тычинок 10.
Белый и желтый люпины опыляются преимущественно перекрестно, а
узколистный люпин – самоопылитель.
142
Бобы вытянуто – ромбические, различной длины, 2-8-семенные. Длина
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
стебле-
вание
бутони-
зация
цветение
налив
созрева-
ние
Длина фаз
роста и
развития
10-15
20-25
25-30
10-15
30-35
6-8
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
стебле-
вание
бутони-
зация
цветение
налив
созрева-
ние
Температура,С
критическая
5-6
-8-9
-2-3
-1
-1
-5
минимальная
5-10
5-10
8-10
12-14
10-12
12-14
оптимальная
18-20
14-16
16-20
16-20
16-22
20-23
максимальная
30-32
30-35
30-35
25-30
30-35
30-35
боба у люпина белого обычно 8-9 см, узколистного и желтого 5-6 см.
Семена преимущественно почковидные, сплюснутые, с бугорком у
рубчика, различной окраски и крупности. При прорастании семядоли
выносятся из почвы. Семена люпина могут сохранять всхожесть до 10 и более
лет.
Длина вегетационного периода у люпина составляет 90-120 дней
(таблица 59).
Таблица 59 - Характеристика фаз роста и развития люпина.
Тепловой режим. Однолетним культурным видам люпина на протяжении
вегетационного периода необходимо сравнительно много тепла. Наименее
требователен в этом отношении люпин узколистный, который более
скороспелый.
Необходимая для нормального развития и созревания семян сумма
активных температур для люпина узколистного равна 2400, желтого - 2600 и
белого - 28000С. Для получения зеленой массы необходимо для люпина
узколистного - 1400, для желтого - 1800, для белого - 20000С (таблица 60).
Таблица 60 - Тепловой режим люпина по фазам роста и развития
можно возделывать в районах, обеспеченных достаточным количеством влаги.
Высокая потребность люпина во влаге объясняется тем, что он образует
Водный режим. Культурные виды люпина – влаголюбивые растения и их
143
большую вегетативную массу и имеет высокий коэффициент транспирации. Он
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
стебле-
вание
бутони-
зация
цветение
налив
созрева-
ние
Расход
влаги: %
5
15
25
20
30
5
мм на 20
ц/га
12
36
60
48
72
12
Запасы
влаги, мм:
оптимальные
160
130 110
90
90
90
60
минимальные
100
80 70
60
50
50
20
Название
Фаза роста и развития растений
всходы
стебле-
вание
бутони-
зация
цветение
налив
созрева-
ние
Потребление,
% азота
фосфора
30
60
70
95
100
калия 30
65
80
100
может выдерживать непродолжительную засуху благодаря мощной корневой
системе, дающую возможность растениям добывать воду из глубоких
горизонтов почвы (таблица 61).
Таблица 61 - Водный режим люпина по фазам роста и развития
Влажность почвы играет существенную роль в формировании на корнях
люпина клубеньков, и оптимальная влажность соответствует 60 % от полной
влагоемкости почвы.
Питательный режим. Фосфорно–калийные удобрения положительно
влияют на развитие зеленой массы растений, образование клубеньков и общую
продуктивность растений.
При внесении калийных удобрений необходимо учитывать большую
чувствительность клубеньковых бактерий к хлористым соединениям калия,
которые угнетают их развитие. Из фосфорных удобрений вполне приемлемым
считается внесение фосфоритной муки (таблица 62).
Таблица 62 - Питательный режим люпина по фазам роста и развития
требовательностью к почвам и лучше развивается на суглинистых почвах,
лесостепных глинах и черноземах. Наименьшие требования к почвам
предъявляет люпин желтый, он может расти на легких почвах, а при
Отношение к почвам. Люпин белый характеризуется наибольшей
144
достаточной влажности – и на чистых песках. Хорошо переносит кислые
почвы.
Оптимальной кислотностью почвы для люпинов считается pH 5,0 – 6,0.
Люпин, особенно желтый, отрицательно реагирует на избыток извести в почве.
Место данной культуры в севообороте зависит от назначения посева,
плодородия почвы, засоренности полей сорняками. При возделывании люпина
для повышения плодородия на дерново–подзолистых почвах ему отводят
паровое поле, по которому на следующий год высевают озимую рожь или
яровую пшеницу. При возделывании на корм в чистом виде или в смеси с
другими культурами в полевом севообороте люпин размещается в поле
однолетних трав с учетом его агротехнической ценности. Бессменное
возделывание его недопустимо. Даже частое возвращение его посевов на
прежнее место в севообороте отрицательно сказывается на урожае.
Обработка почвы. Осенью она заключается в предпахотном лущении
стерни, вспашки зяби на полную глубину пахотного горизонта с последующим
боронованием или культивацией.
Система удобрений. На высокоплодородных почвах люпин меньше
отзывается на удобрения, чем на бедных песчаных. Азотные удобрения
целесообразно применять в небольших (20 кг д.в.) дозах под предпосевную
культивацию. Из фосфорных удобрений можно использовать фосфоритную
муку. Фосфорно–калийные удобрения (60 кг д.в.) лучше вносить осенью под
основную обработку. Эффективность фосфорно– калийных удобрений резко
повышается при внесении под предшествующую культуру навоза.
Подготовка семян к посеву. У люпина часто наблюдается медленное
набухание семян, твердокаменность, особенно у желтого. Твердокаменность
увеличивается при пересыхании семян, когда влажность их становится меньше
8-10 %. Однако твердокаменность – явление обратимое. Если такие семена
выдержать при повышенной влажности и пониженной температуре, то они
хорошо прорастают и без скарификации.
Семена люпина быстро загнивают при недостаточно благоприятных
условиях хранения или прорастания. Обязательна при подготовке семян к
посеву обработка их ядохимикатами. Эффективность нитрогенизации люпина
очень высока.
Для определения всхожести семян люпина можно использовать в
качестве ложа песок, фильтровальную бумагу или другой водопоглощающий
материал. При этом необходимо учитывать, что при прорастании семена
выносят семядоли на поверхность почвы. Чтобы отследить процесс
формирования петельки, ее величину, необходимо заделать семена в песок, что
усложняет проведение анализа. Возможно проращивание семян люпина между
слоем фильтровальной бумаги и полиэтиленовой пленки. Но в этом случае
наблюдается снижение всхожести из-за недостатка кислорода для дыхания
зародыша. Необходимо иметь устройство, в котором хорошая
влагообеспеченность семян сочетается с оптимальным воздушным режимом.
Для определения всхожести семян люпина предлагается следующий
способ. Анализируемые семена раскладывают на водопоглощающую ленту 1 с
145
мелкими отверстиями 2 и помещают на них полиэтиленовую пленку 3, с
последующим сворачиванием их в рулон. Подготовленный образец помещают
в вертикальном положении в емкость с водой и проращивают (рисунок 25).
Рисунок 25 - Способ определения всхожести семян люпина
Оценку качества посевного материала для определения всхожести семян
люпина проводят по следующей методике. Водопоглощающую ленту 1
увлажняют небольшим количеством воды, расстилают на столе и в средней ее
части раскладывают анализируемые семена. Сверху прикрывают
полиэтиленовой пленкой, по ширине меньше водопоглощающей ленты, что
создает лучшие условия для поглощения влаги. Две пленки вместе сворачивают
в рулон и ставят в емкость с водой. Проращивание ведут в термостате в течение
8–10 дней. Наличие в водопоглощающей ленте отверстий оптимизирует
воздушный режим прорастающих семян и одновременно увеличивает их
устойчивость на ленте. По окончании срока проращивания рулон с семенами
разворачивают, подсчитывают количество сформировавшихся проростков.
Расчет нормы высева ведут по стандартной методике.
Применение предлагаемого способа определения всхожести семян
люпина позволит оптимизировать процесс их подсчета. Под пленкой всхожие
семена легко подсчитать, классифицировать, при этом исключается применение
ручного труда.
Повышенные требования предъявляются к предпосевным обработками
почвы. Предпосевная культивация должна быть проведена на небольшую
глубину с одновременным боронованием, а при сухой погоде и прикатыванием.
Это позволяет равномерно заделать семена и повысить их полевую всхожесть.
Сроки посева. Семена люпина требовательны к теплу и влаге. Высевают
их одновременно с ранними яровыми культурами или после их посева.
Способ посева люпина в значительной степени влияет на условия его
роста и развития. Люпин на корм и зерно следует сеять сплошным рядовым
способом.
146
Норма высева. При рядовом способе посева оптимальной нормой
является 1,0–1,2 млн. всхожих зерен на 1 га, при широкорядном - 0,7.
Оптимальная глубина заделки семян для люпина желтого и
узколистного -3-5 см. С увеличением глубины заделки семян резко снижается
их полевая всхожесть.
Уход за посевами. В связи с мелкой заделкой семян довсходовое
боронование посевов возможно лишь на связанных суглинистых почвах. На
песчаных почвах боронование малоэффективно. В посевах люпина возможно
применение гербицидов, линурон вносят перед посевом под культивацию в
дозе 3-4 кг на 1 га.
Уборка урожая. На зеленое удобрение люпин скашивают и запахивают в
фазе сизых бобиков.
Уборка люпина на зерно – одна из самых трудных операций его
производства. Это связано с большим разнообразием стеблестоя по влажности,
высоте размещения бобов, спелости и прочности их прикрепления к стеблю.
Оптимальным сроком уборки для желтого и белого люпинов считается период,
когда на главном стебле побуреет 90 % бобов. Применяется однофазная и
двухфазная уборка урожая. Практикуется дефолиация посевов люпина с целью
химической подсушки растений на корню.
147
12. КАРТОФЕЛЬ
Народнохозяйственное значение. Исключительное значение картофеля
объясняется его универсальностью использования для самых разнообразных
хозяйственных целей. И в этом отношении с ним не может сравниться ни одна
сельскохозяйственная культура.
Клубни картофеля содержат 65-80 % воды и 20-25 % сухого вещества, в
том числе 12-20 % крахмала, 1-3 % белка, 0,5 – 0,8 % сахара.
Он является важнейшим продуктом питания и находит самое
разнообразное применение. Картофельный белок по биологической ценности
стоит выше растительного белка многих сельскохозяйственных культур.
Картофель представляет ценный корм для многих видов
сельскохозяйственных животных. По количеству кормовых единиц и
переваримого протеина, получаемых с одного гектара, картофель превосходит
основные зерновые культуры.
Большое значение имеет картофель для получения крахмала, который
находит широкое применение в текстильном и консервном производстве.
Велика роль картофеля в полевом севообороте как прекрасного
предшественника для многих ценных сельскохозяйственных культур.
Он служит страховой культурой на случай неурожая яровой пшеницы.
Происхождение. Считают, что картофель южноамериканского
происхождения. Индейцы у себя на родине называли его «папас» и
использовали в пищу в сушеном виде. Появление картофеля в Европе относят к
16 веку, однако имеющиеся по этому поводу данные противоречивы.
Существует мнение, что картофель попал в Россию впервые в 1700 году,
когда Петр 1, находясь в Голландии, выслал из Роттердама мешок
картофельных клубней своему приближенному графу Шереметьеву. Однако
имеются высказывания о том, что проникновение картофеля в Россию шло и с
Востока через Аляску и Камчатку. Местное население в этих районах
возделывало картофель задолго до его появления в европейской части России.
Картофель – многолетнее травянистое клубненосное растение, но в
культуре используется как однолетнее. Из-за пониженной температуры в
зимний период клубни не имеют возможности сохраниться в поле, их
приходится убирать, а весной заново высаживать.
Размножается картофель различными способами – целыми клубнями, их
частями, а также ростками и черенками. В селекционной работе используют и
семенное размножение.
Картофель относится к семейству Пасленовые (Solanaceae), роду
(Solanum), который включает десятки диких и культурных видов. Вид (Solanum
tuberosum L.) отличается многими ценными и биологическими свойствами и
хозяйственными признаками и получает самое широкое распространение в
культуре.
Строение растений. Основные органы растений характеризуются
следующими морфологическими признаками.
148
Стебель. Из ростков помещенного в землю клубня развиваются
надземные стебли, большей частью прямостоячие и реже отклоняющиеся в
сторону, по форме ребристые, трех-или четырехгранные. На ребрах стебля
образуются крылья, они бывают прямые и волнистые, широкие и узкие.
Окраска – зеленая с антоциановым оттенком.
Высота стеблей и мощность куста у различных сортов картофеля
неодинаковые и изменяются от условий выращивания от 30 до 150 см.
В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги –
столоны, на концах которых образуются утолщения – клубни.
Лист. Появляющиеся при прорастании семян или клубней первые листья
картофеля простые, цельнокрайние. По мере роста растений образуются
прерывисто–непарноперисторассеченные листья, сначала с одной парой, затем
с тремя и большим числом супротивных боковых долей.
Корневая система у картофельного растения мочковатая. Она
представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей.
Корни проникают в почву сравнительно неглубоко. Общая масса корней
в период наивысшего развития растений обычно составляет 7-8 % от массы
ботвы. Основная масса их расположена в верхних слоях почвы на глубине 2060 см, отдельные корни проникают до глубины 150 см. Корневая система
отличается активной поглощающей способностью, в том числе и по отношению
к фосфору.
Клубень представляет собой утолщенный и укороченный стебель. В
пазухах чешуйчатых листков закладываются покоящиеся почки, образующие
глазки. В каждом глазке клубня имеется по три почки, из которых при
прорастании в рост трогается одна, а остальные остаются как запасные и
прорастают при обламывании ростка.
Почка клубня состоит из конуса нарастания с зачатками листьев,
пазушных почек и корешков.
Глазки на клубне расположены спирально. Ввиду того что клубень растет
вершиной, глазки расположены в верхней части более сближено, чем в средней
части и у основания. Форма и окраска клубней различные и характерные для
каждого сорта.
Цветок. У картофельного растения цветки собраны в соцветия,
представляющие собой завитки, расположенные на общем цветоносе. Цветки
пятерного типа. Чашечка цветка спайно–пятилистная, чашелистики, сросшиеся
у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков.
Окраска венчика у сортов картофеля разнообразная: белая, синяя, фиолетовая,
красно–фиолетовая с различными оттенками.
В середине цветка находятся пять тычинок. Они состоят из пыльников,
сидящих на коротких нитях, сросшихся между собой. Пестик состоит из
рыльца, столбика и завязи.
Плод картофельного растения – двугнездная многосемянная ягода
шаровидной или овальной формы. Семена сплюснутые, с согнутым зародышем
светло – желтого цвета.
149
Картофель в своем индивидуальном развитии проиходит двенадцать
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
рост
надзем-
ной
массы
бутониза-
ция
цветение
клубне-
образо-
вание
созрева-
ние
Длина фаз
роста и
развития
20-30
25-30
10-12
10-15
30-35
15-20
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
рост
надземной
массы
бутониза-
ция
цветение
клубнеобразо-
вание
созрева-
ние
Температура,
С:
критическая
1-2
-1-2
-1-2
-1
-1
-2
минимальная
3-5
10-15
12-16
14-16
14-16
14-16
оптимальная
19-23
17-22
18-21
18-21
21-23
20-23
максимальная
30-32
40-42
30-35
30-35
30-35
35-40
этапов органогенеза. Но если у зерновых культур морфофизиологические
преобразования непосредственно связаны с созданием хозяйственно ценной
части урожая, то у картофеля такого единства нет. При неблагоприятных
погодных условиях у картофеля часто погибают бутоны. Но на формирование и
рост клубней это непосредственного влияния не оказывает. Поэтому
вегетационный период может быть представлен в виде периодов роста и
развития (таблица 63).
Таблица 63 – Фазы роста и развития растений картофеля
Тепловой режим. Картофель – растение прохладного лета. Почки на
клубне способны медленно развиваться при температуре 3-50С, однако
образование ростков практически начинается при повышении температуры
выше 50С. Оптимальные условия для проращивания складываются при 19-230С.
При очень низких и высоких температурах происходит слабый рост и развитие
почек.
Сумма активных температур за вегетационный период для раннеспелых
сортов в среднем равна 1000-14000С (таблица 64).
Таблица 64 - Тепловой режим картофеля по фазам роста и развития
меняющаяся по периодам вегетации. В начале прорастания образование почек
идет за счет запасов из клубня. При появлении всходов и в первые периоды
Водный режим. Потребность во влаге у картофеля высокая, значительно
150
формирования надземной массы растениям требуется мало влаги и они хорошо
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
рост
надзем-
ной
массы
бутониза-
ция
цветение
клубне-
образо-
вание
созрева-
ние
Расход
влаги: %
10
15
25
15
30
5
в мм – 300
ц/га
30
45
75
45
90
30
Запасы
влаги, мм:
оптимальные
160
130
100
100
90
70
минимальные
90
80
70
70
60
50
Название
Фаза роста и развития растений
всхо-
ды
рост
надзем-
ной
массы
бутониза-
ция
цветение
клубне-
образо-
вание
созрева-
ние
Потребление, %:
азота
5
40
80
90
100
фосфора
5
30
70
85
100
калия 5 40
80
95
100
переносят засушливую погоду.
С наступлением бутонизации и цветения потребность во влаге у
картофеля резко возрастает. Недостаток ее в этот критический период
отрицательно отражается на ходе фотосинтеза и накоплении крахмала,
понижается урожай клубней на 50-60 %. В течение вегетации в среднем на 1 кг
клубней расходуется 1 ц воды (таблица 65).
Таблица 65 - Водный режим картофеля по фазам роста и развития
Питательный режим. Картофель накапливает большое количество сухого
вещества, и на его образование требуется много питательных веществ. В
среднем на каждые 100 ц клубней он выносит около 50 кг азота, 20 кг фосфора
и 90 кг калия. Условия азотного питания оказывают непосредственное влияние
на рост, развитие и продуктивность картофеля (таблица 66).
Таблица 66 - Питательный режим картофеля по фазам роста и развития
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]