UniversityAgro.ru » Растениеводство » Зернобобовые культуры

Зернобобовые культуры

Зернобобовые, или зерновые бобовые, культуры — группа сельскохозяйственных культурных растений, принадлежащих семейству Бобовые (Fabaceae).

Основные зернобобовые сельскохозяйственные культуры:

Главными отличиями зернобобовых от злаковых культур заключается в том, что они производят на единице площади, больше белка, качество и усвояемость которого выше, дают самый дешевый белок. Особенностью их является включение в биологический круговорот азота воздуха. Фиксация азота воздуха происходит в результате симбиоза бобовых растений с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium.

Хозяйственное значение

Зернобобовые культуры возделываются для получения семян с высоким содержанием белка. По способу использования делятся на пищевые, кормовые, технические и универсальные. Фасоль и чечевица характеризуются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, применяются в пищу человека. Чину, нут, кормовые бобы, люпин белый и желтый используют для производства комбинированных кормов, хотя в некоторых странах семена нута и люпина белого употребляют в пищу. Соя до недавнего времени использовалась в качестве технической масличной культуры. В настоящее время наиболее используется как кормовая и пищевая культура, сохраняя значение масличного сырья. По универсальности применения соя не имеет равных среди полевых культур. Горох также отличается универсальным использованием, применяют в пищу и на корм животным.

Согласно зоотехническим нормам 1 кормовая единица должна содержать 110-115 г переваримого белка, фактическое содержание 96 г, то есть 83-87% от нормы. Дефицит белка приводит к перерасходу на 20-30% кормов на единицу животноводческой продукции и является одним из препятствий дальнейшего повышения продуктивности животных.

Зернобобовые культуры, обладая высокой кормовой ценностью, также улучшают усвоение животными кормов других культур с низким содержанием белка.

Таблица. Кормовая ценность зернобобовых культур (по М.Ф. Томмэ и др., 1970)

Культура
Содержание белка в семенах, % абс. сухого вещества
Переваримость белка семян, %
Содержание корм. ед. в 100 кг корма
Количество переваримого белка на 1 корм. ед., г
семена
зеленая масса
семена
зеленая масса
Соя
39
89
138
21
251
167
Люпин желтый
36
86
112
15
276
160
Бобы кормовые
31
87
129
16
209
163
Чина
28
85
109
18
218
205
Горох посевной
24
85
117
16
174
205

Содержание белка в урожае зерновых бобовых культур определяется сортом и районом выращивания, но в первую очередь условиями симбиотической фиксации азота воздуха, то есть агрохимическими показателями почвы и влагообеспеченностью растений. На кислых, бедных питательными веществами почвах азотфиксация малоактивна или вовсе не происходит, растения испытывают азотное голодание, урожай и содержание сырого белка в зеленой массе и в семенах резко снижается. Аналогично действует недостаток влаги на бедных азотом почвах. По этим причинам количество белка у одной и той же культуры составляет 10-15%.

Таблица. Содержание сырого белка в семенах и зеленой массе зернобобовых культур (Г.В. Боднар, Г.Т. Лавриненко, 1977)

Регион
Растение, продукция
Содержание сырого белка, % на абс. сухое вещество
среднее
минимум-максимум
Горох посевной
Северо-ЗападныйСемена
23,3
18,1-29,1
ЦентральныйСемена
24,0
15,6-30,4
Зеленая масса
19,4
12,6-27,3
ПоволжьеСемена
23,8
16,4-32,7
Соя
Центрально-ЧерноземныйСемена
38,2
32,6-44,8
ЦентральныйСемена
38,8
29,1-42,9
Дальний ВостокСемена
39,4
29,9-48,2
Кормовые бобы
Северо-ЗападныйСемена
30,9
24,9-35,9
Зеленая масса
16,5
12,2-20,5
ЦентральныйСемена
31,1
28,7-37,4
Зеленая масса
18,0
13,3-23,6
Западная СибирьСемена
30,3
21,1-37,6
Зеленая масса
21,5
15,4-25,5
Нут
ПоволжьеСемена
20,3
12,0-30,7
УралСемена
22,8
14,1-29,1
Северный КавказСемена
22,8
14,4-32,7

Белок семян зерновых бобовых культур отличается полноценностью для использования в качестве корма. Содержание незаменимых аминокислот в 1,5-3 раза выше, чем в белке злаковых культур. Так, 1 кг семян сои содержит содержит в 6 раз больше лизина, чем 1 кг пшеницы.

Семенах некоторых зернобобовых содержат достаточно большое количество жира: у сои — 16-27%, нута — примерно 5%, люпина белого — до 10%, что также способствует повышению кормовой ценности.

По питательной ценности 1 кг зерна приравнивается к 1,1-1,4 корм. ед., обеспеченность переваримым белком составляет от 160 до 200 г. Beгетативную массу используют для приготовления сена, сенажа, травяной муки и на зеленый корм. Силосование зеленой массы зернобобовых с кукурузой или другими культурами увеличивает белковый баланс силоса. Смешанные посевы бобовых и зерновых культур позволяют повысить кормовую ценность последних.

Промышленно-сырьевое значение зернобобовых культур заключается в том, что семена используются для изготовления круп и муки, кондитерских изделий, консервов, масел, пищевых и кормовых концентратов. Из недозрелых семян и плодов производят овощные консервы. Масло семян сои имеет пищевое и техническое значение. Фермент уреаза и белок фасоли находят применение в медицине. Семена сои и чины служат сырьем для производства казеина, клея и пластмасс.

Таблица. Содержание незаменимых аминокислот в семена зернобобовых культур, г/кг сухого вещества (М.Ф. Томмэ, Р.В. Мартыненко, 1972)

Незаменимые кислоты
Соя
Люпин желтый
Чина
Бобы
Горох полевой
Горох посевной
Лизин
21,9
15,9
17,2
13,9
15,2
13,4
Метионин
4,6
4,6
4,3
3,1
3,2
2,6
Цистин
4,6
4,2
2,6
4,8
2,3
2,4
Аргинин
25,6
34,2
22,7
17,2
17,3
14,2
Лейцин
41,0
37,4
31,6
24,7
22,0
20,5
Фенилаланин
16,0
15,5
10,0
6,2
9,0
9,5
Треонин
12,6
14,1
11,8
9,8
7,5
8,4
Валин
16,0
12,7
12,6
9,3
10,0
8,5
Триптофан
3,6
2,1
2,9
1,6
1,6
1,1
Гистидин
8,0
10,9
6,3
7,2
7,3
7,1
Сумма
154
152
122
97
95
88

Агротехническое значение заключается в обеспечении большого сбора растительного белка, меньше истощают почву азотом, чем небобовые культуры. Несмотря на то, что симбиотически фиксированный азот отчуждается с урожаем, с органическими остатками зернобобовых остается больше азота, чем с остатками других культур, поэтому зарекомендовали себя как хорошие предшественники в севообороте. Корневая система многих бобовых растений способна усваивать труднодоступные для других культур питательные вещества, например, трехзамещенные фосфаты.

Алкалоидные сорта люпина желтого возделываются в качестве зеленого удобрения на песчаных почвах, люпин узколистный — на суглинистых. При этом формируются урожаи зеленой массы до 30 т/га. Некоторые бобовые выращивают в качестве промежуточных культур в разных зонах страны на зеленый корм и повышения плодородия почвы.

Посевные площади и районы возделывания

В мировом земледелии зернобобовые культуры занимают 135-160 млн га, что составляет примерно 13% посева зерновых культур. Наибольшие площади посевов находятся в Индии и Китае. Валовой сбор составляет 230 млн т, или в 9 раз меньше, чем зерновых культур. Средняя урожайность в мире — 1,5 т/га.

В СССР зерновые бобовые культуры на 1984 г. занимали 6,7 млн га, в России — 1,2-2,0 млн га при урожайности в 90-е годы 1,2-1,6 т/га. Валовой сбор — 1,8 млн т. Наиболее распространенная культура в нашей стране — горох. По посевной площади, которая составляла 4,95 млн га и сбору семян гороха СССР занимал первое место в мире. Также большая доля посевных площадей приходилась на сою и люпин. Фасоль, чечевица, нут, чина и кормовые бобы возделываются на небольших площадях.

В сухих районах степной зоны высеваются засухоустойчивые нут и чина; на плодородных глинистых и суглинистых землях Прибалтики, Полесья, центральной части лесной зоны и Предуралья — высокоурожайны кормовые бобы, на песчаных почвах — желтый кормовой люпин.

На Дальнем Востоке, в некоторых районах Северного Кавказа, Украины, Молдавии и Нижнего Поволжья наиболее ценной культурой является соя.

Ботаническое описание

Корневая система

Корневая система зернобобовых культур имеет главный стержневой корень, глубина проникновения достигает 2 м, и многочисленные боковые корни второго, третьего и последующих порядков, размещаемые преимущественно в пахотном слое почвы. На черноземах и некоторых других почвах 70-75% корневой системы размещается в пахотном слое, на дерново-подзолистых доля корней в пахотном слое составляет 85-95%, на почвах с мощным подзолистым слоем — до 100%. Оптимальная объемная масса почвы для нормального развития корневой системы — 1-1,3 г/см3.

Стебель

Стебель имеет различное строение. У сои, люпина, бобов, нута, кустовых форм фасоли стебли имеют вертикальное положение на протяжении всей вегетации. У гороха, вики, чечевицы, чины и некоторых форм фасоли стебли полегающие. Верхушечные листочки перистых листьев редуцированы в усики, которыми растения цепляются друг за друга. До полного налива семян стебли поддерживаются в вертикальном положении. К моменту созреванию стебли полегают.

Лист

По строению листьев зернобобовые культуры разделяют на:

  • растения с перистыми листьями — горох, чечевица, чина, нут, бобы;
  • растения с тройчатыми листьями — фасоль, соя;
  • растения с пальчатыми листьями — люпин.

Эти группы отличаются по характеру начального роста и особенностям агротехники. Растения с перистыми листьями прорастают за счет эпикотеля, поэтому не выносят на поверхность семядолей, допускают более глубокую заделку семян и боронование до и после появления всходов.

Растения других групп растут вначале за счет растяжения подсемядольного колена (гипокотиль) и выносят на поверхность семядоли. Требуют более мелкой заделки семян, бороновать до всходов не проводят.

Цветок

Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков разной величины и формы (лодочка, парус и крылья). В цветке 10 тычинок и один пестик с одногнездной завязью и несколькими семяпочками. Окраска венчика от белой до ярко-красной и фиолетовой. Для большинства зернобобовых цветки собраны в соцветия на верхушке главного стебля и боковых побегов.

Плод

Плод — боб, различной величины и формы, часто неправильно называется стручком. Раскрывается двумя створками, содержит несколько семян. После созревания для большинства видов бобы растрескиваются по продольным швам, створки боба скручиваются и семена разбрасываются. У нута, некоторых видов и сортов люпина бобы не растрескиваются. Выведены сорта фасоли, сои и чины со слабой растрескиваемостью бобов.

Семена

Семена различной формы (от круглой до плоской и угловатой), величины и окраски. Семя состоит из семенной оболочки и зародыша. На месте прикрепления семени к плоду сохраняется семенной рубчик, у фасоли — бугорки халазы и микропиле. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почечки, из которой затем формируется надземная часть растения. Семядоля представляет зародышевые листья, в которых сосредоточены запасы питательных веществ, используемые при прорастании.

Химический состав зерна

В семенах зерновых бобовых культур содержится много белка, богатого незаменимыми аминокислотами, минеральных веществ и витаминов.

Семена сои и арахиса содержат много жира.

Таблица. Средний химический состав семян зерновых бобовых культур при влажности 14 %, в %1 2

Культура
Белковые вещества
Безазотистые вещества
Жиры
Углеводы
Клетчатка
Минеральные вещества
Горох
22,9-27
52
1,4-1,5
41,2
3,5
2,0-2,7
Кормовые бобы
23-30
45
1,5-2,0
55,0
6,0
3,1-3,5
Чечевица
23,5-28
50
1,4-2,0
52,0
3,0
3,0-3,2
Чина
23-27
48
1,5-2,0
55,0
6,0
3,0-3,2
Нут
19,8-25
49
3,4-4,5
41,2
4,0
2,7-3,5
Фасоль
21,3-28
49
1,6-2,0
40,1
4,0
3,0-4,0
Вигна
28
48
1,7
5,4
2,9
Соя
33,7
24
18,1-19,0
6,3
4,0
4,7-5,0
Люпин узколистный
34,9-40
24
5,0-5,5
39,9
12,0
3,8-4,5
Люпин желтый
43,9
-
5,4
28,9
-
5,1
Люпин белый
37,6
-
8,8
35,9
-
4,1
Вика посевная
26,0
-
1,7
49,8
-
3,2
Арахис (земляной орех)
25,3
-
48,1
8,3
-
2,2

Биологические особенности

Требования к температуре

Для зернобобовых растений имеют значение повышенные температуры в фазы налива и созревания семян, что не позволяет проводить посев в более поздние сроки и ограничивает расширение районов возделывания севернее.

Таблица. Температура воздуха, при которой повреждаются зернобобовые культуры в разные фазы развития, °С (В.Н. Степанов)

Культура
Всходы
Цветение
Созревание
Горох
-7...-8
-2...-3
-3...-4
Люпин синий
-6...-8
-3
-3
Бобы кормовые
-5...-6
-2...-3
-3
Люпин желтый
-4...-5
-2...-3
-
Фасоль
-1...-1,5
-0,5...-1
-2

Таблица. Требования зернобобовых культур к температуре в разные периоды роста (В.Н. Степанов)

Культура
Период
всходов
формирования вегетативных органов
формирования генеративных органов, цветения
плодоношения
минимальные
оптимальные
минимальные
оптимальные
минимальные
оптимальные
минимальные
оптимальные
Горох
4-5
6-12
4-5
12-16
10-12
16-20
12-10
22-16
Чечевица
4-5
6-12
4-5
12-16
12-15
17-21
12-10
22-17
Чина
4-5
6-12
4-5
12-16
10-12
17-21
12-10
23-19
Люпин узколистный
5-6
9-12
5-6
14-16
8-10
16-20
10
20-16
Кормовые бобы
5-6
9-12
5-6
12-16
8-10
16-20
10
22-16
Нут
5-6
9-12
5-6
17-18
12-15
17-21
15-12
24-20
Соя
10-11
15-18
10-11
15-18
15-18
18-22
12-10
22-18
Фасоль
12-13
15-18
12-13
16-26
15-18
18-25
15-12
23-20

Требования к влаге

Зернобобовые культуры испытывают большую потребность во влаге, чем зерновые. Плохо переносят близкое залегание грунтовых вод. Наиболее требовательны к влаге соя, кормовые бобы, люпин, горох. Эти растения возделывают в районах достаточного увлажнения. К засухоустойчивым относятся нут и чина. Промежуточное положение занимают чечевица и фасоль.

Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая активную азотфиксацию и высокую урожайность — влажность от 100% НВ до влажности разрыва капилляров около 60% НВ.

Требования к питательным элементам

Так как зернобобовые культуры содержат большое количество питательных веществ в единице урожая, то и потребность в элементах минерального питания больше, чем у злаковых. Потребность характеризуется выносом и максимальным потреблением.

Показатели выноса определяются в период уборки урожая. Максимальное потребление элементов питания и накопление органического вещества приходится на фазу полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние — выполнены, но листья еще не опадают.

В среднем с 1 т семян зерновых бобовых культур и соответствующим количеством органической массы выносится 110 кг питательных веществ, что в 2 раза выше, чем с 1 т зерна злаковых. Максимальное потребление азота на формирование урожая 1 т семян бобовых составляет в среднем 69 кг, тогда как на 1 т зерна злаковых — 34 кг. Поэтому при низкой активности азотфиксации зернобобовые культуры снижают урожай в 1,5-2 раза, чем зерновые.

В засушливое лето зернобобовые культуры используют меньше фосфора, чем во влажное, калия — больше. При недостатке влаги вынос азота урожаем и содержание белка в семенах меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью в следствие снижения азотфиксации.

Динамикой потребления питательных веществ определяются сроки уборки зернобобовых на зеленую массу. Например, если горох убирают в фазу цветения, то с урожаем собирается только треть сырого белка от возможного. Рациональнее проводить уборку этой культуры, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян верхних бобов. В этот период формируется наибольший урожай зеленой массы, сбор сырого белка больше.

Таблица. Вынос и максимальное потребление питательных веществ 1 т семян и соответствующим количеством органической массы зернобобовых культур, кг (Г.С. Посыпанов, 1983)

Культура
Максимальное потребление
Вынос
N
P2O5
K2O
всего
N
P2O5
K2O
всего
Горох полевой
64
21
29
114
50
16
24
90
Горох полевой
56
23
26
105
45
20
17
82
Нут
64
25
60
149
52
21
49
122
Кормовые бобы
65
26
55
146
52
20
44
116
Фасоль
66
25
40
131
53
22
29
104
Чина
70
19
39
128
58
16
30
114
Чечевица
70
23
38
131
59
20
28
107
Вика посевная
74
20
28
122
62
14
16
92
Люпин узколистный
78
20
51
149
67
19
43
129
Люпин желтый
80
22
50
152
68
19
42
129
Соя
82
26
47
155
72
23
38
133
В среднем
69
23
42
135
58
19
33
110

Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая, поэтому уборку на зеленую массу проводят не ранее фазы блестящих бобов.

Требования к свету

По требованию к световому режиму зерновые бобовые культуры разделяют на:

  • растения длинного дня, у которых период вегетации укорачивается с удлинением светового дня — горох, чечевица, чина, люпин и бобы;
  • растения короткого дня, у которых период вегетации сокращается с уменьшением светового дня — соя, маш;
  • группа нейтральных растений — большинство сортов обыкновенной фасоли, нут.

Почти для каждой культуры выведены сорта, которые нейтральны к продолжительности дня. Для короткодневных растений продолжительность вегетации увеличивается в условиях севера, у длиннодневных — в условиях юга.

Требования к почве

Оптимальными для возделывания зерновых бобовых культур являются среднесвязные, слабокислые или нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, с высоким содержанием фосфора, калия и кальция. Плохо растут на кислых и песчаных почвах, за исключением люпина желтого, который дает хорошие урожаи на песчаных почвах при рНсол 4-4,5. На слабокислых песчаных почвах горох полевой (пелюшка) также дает хороший урожай.

Бобовые культуры отличаются разными требованиями к реакции почвенного раствора. По активности симбиотической азотфиксации в зависимости от кислотности почвы они разделены на 6 групп.

Таблица. Классификация бобовых культур по активности симбиоза с клубеньковыми бактериями в зависимости от кислотности почвы (рНсол) (Г.С. Посыпанов, 1983)

Группа
Культура
4,0
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
IЛюпин многолетний, лядвенец рогатый, люпин желтый, сераделла
3
4
5
5
5
4
2
IIКлевер гибридный, горох полевой, клевер ползучий, люпин узколистный
2
3
4
5
5
5
4
IIIВика посевная, клевер луговой, горох посевной, бобы кормовые
1
3
4
5
5
5
4
IVСоя, люпин белый, вика мохнатая
0
2
3
4
5
5
5
VФасоль обыкновенная, чина посевная, нут
0
1
2
4
5
5
5
VIЛюцерна, донник, эспарцет
0
1
2
3
5
5
5

Примечание. 0 — нет симбиоза; 1 — симбиоз очень слабый, единичные мелкие клубеньки на отдельных растениях; 2 — симбиоз слабый, более половины растений с клубеньками, клубеньки мелкие бледно розовые; 3 — все растения с клубеньками, клубеньки в основном мелкие, розовые; 4 — более половины клубеньков розовые, крупные; 5 — много крупных красных клубеньков.

Приведенная классификация позволяет:

  • определить какую бобовую культуру рациональнее высевать на конкретном поле с известной кислотностью для наибольшего усвоения атмосферного азота и получения наибольшего урожая хорошего качества;
  • при какой кислотности выбранная культура способна фиксировать максимальное количество азота и сформировать наибольший урожай хорошего качества;
  • до какого уровня реакции среды следует известковать почву под данную культуру для обеспечения лучших условия азотфиксации.

Фазы роста (фенологические фазы)

Фазы роста зернобобовых культур:

  1. прорастание;
  2. всходы;
  3. ветвление стебля;
  4. бутонизация;
  5. цветение;
  6. образование бобов;
  7. созревание;
  8. полная спелостью

Интенсивная технология возделывания

Севооборот

Зерновые бобовые культуры могут размещаться в севообороте после любых культур, за исключением многолетних бобовых трав и зерновых бобовых. Размещение по бобовым культурам приводит к накоплению специфичных вредителей и болезней. Зерновые бобовые культуры возвращают на прежнее поле не ранее чем через 3-4 года, когда численность специфичных вредителей и болезней достаточно снизится.

Зерновые бобовые являются хорошими предшественниками для зерновых, пропашных и технических культур, главным их преимуществом является накопление азота в результате симбиотической фиксации азота.

Бобовые растения с коротким вегетационным периодом могут высеваться на зеленый корм или сено в качестве парозанимающих культур, что особенно важно для северных и северо-западных районов Нечерноземной зоны, где короткий теплый период ограничивает набор парозанимающих культур.

Система удобрения

Фосфор и калий

Потребность в фосфорно-калийных удобрениях и нормы внесения под зернобобовые культуры определяются содержанием этих элементов в почве конкретного поля. По обеспеченности подвижным фосфором (по Кирсанову) и обменным калием (по Масловой) почвы подразделяют на 6 групп (ВИУА, 1982):

  1. Очень низкая обеспеченность — менее 2,5 мг/100 г почвы P2O5 и менее 4,0 мг/100 г K2O;
  2. Низкая обеспеченность — 2,5-5,0 мг/100 г почвы P2O5 и 4,1-8,0 мг/100 г K2O;
  3. Средняя обеспеченность — 5,1-10,0 мг/100 г почвы P2O5 и 8,1-12,0 мг/100 г K2O;
  4. Повышенная обеспеченность — 10,1-15,0 мг/100 г почвы P2O5 и 12,1-17,0 мг/100 г K2O;
  5. Высокая обеспеченность — 15,1-25,0 мг/100 г почвы P2O5 и 17,1-25,0 мг/100 г K2O;
  6. Очень высокая обеспеченность — более 25,0 мг/100 г почвы P2O5 и более 25,0 мг/100 г K2O.

При очень низкой и низкой обеспеченности почв фосфором и калием и повышенной кислотности внесение даже высоких доз фосфорнокалийных удобрений и известковых удобрений под бобовую культуру не обеспечивает активной азотфиксации и высокого урожая из-за наличия в пахотном слое очагов повышенной кислотности и низким содержанием фосфора, калия. На таких почвах бобовые лучше высевать на второй год после известкования и внесения удобрений.

На произвесткованных почвах, со средней обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием, норму внесения фосфорно-калийных удобрений определяют исходя из биологических потребностей культуры и планируемого урожая. Удобрения вносят осенью под зяблевую вспашку или весной под глубокую культивацию.

На почвах с повышенной и высокой обеспеченностью фосфорно-калийные удобрения, чаще всего, мало влияют на урожайность. На таких почвах можно вносить небольшие дозы фосфорных и калийных удобрений под предпосевную культивацию для поддержания обеспеченности почвы. На почвах с очень высокой обеспеченностью удобрения не применяют.

Исключением среди зерновых бобовых является люпин желтый. Под него фосфорно-калийные удобрения не вносят при содержание фосфора и калия более 5 мг/100 г почвы.

Микроудобрения

Обеспеченность микроэлементами сильно влияет на активность симбиотической фиксации азота. По содержанию микроэлементов почвы классифицируются на 3 группы (ВИУА, 1982):

  1. Низкая обеспеченность — менее 0,5 мг/кг почвы бора (в водной вытяжке), менее 0,3 мг/кг почвы молибдена (в оксалатной вытяжке), менее 5 мг/кг почвы меди (в вытяжке 1 н. соляной кислоты);
  2. Средняя обеспеченность — 0,5-1,0 мг/кг почвы бора (в водной вытяжке), 0,3-0,5 мг/кг почвы молибдена (в оксалатной вытяжке), 5-7 мг/кг почвы меди (в вытяжке 1 н. соляной кислоты);
  3. Высокая обеспеченность — более 1,0 мг/кг почвы бора (в водной вытяжке), более 0,5 мг/кг почвы молибдена (в оксалатной вытяжке), более 7 мг/кг почвы меди (в вытяжке 1 н. соляной кислоты).

Микроудобрения вносят при низкой и средней обеспеченности.

Бактериальные удобрения

Для формирования клубеньков на корнях бобовых растений необходимо наличие вирулентного активного штамма бактерий рода Rhizobium, которые согласно Л.М. Доросинскому делятся на 11 видов. Каждый из них инфицирует одни или несколько видов бобовых растений.

На полях, где данная культура возделывается давно, в почве сохраняются спонтанные штаммы ризобий. Так, практически повсеместно распространены клубеньковые бактерии гороха, вики и кормовых бобов. Инокуляция бактериальными удобрениями семян этих культур, чаще всего, оказывается неэффективной. Тогда как семена люпина и сои, высеваемых впервые на данном поле, требуют искусственного заражения соответствующими штаммами ризобий. В отсутствии бактерий клубеньки не образуются, азотфиксации не происходит, урожай культуры ограничивается естественным плодородием почвы.

После известкования почв с применением высоких доз известковых удобрений, обеспечивающих снижение рНсол на 1,5-2 единицы, проводят инокуляцию всех бобовых культур активными штаммами ризобий, так как на кислых почвах штаммы обладают пониженной активностью.

Одним из часто используемых эффективных препаратов является ризоторфин — культура ризобий, получаемая на основе стерилизованного торфа. 

Обработка семян проводится в день посева или лучше непосредственно перед посевом, так как бактерии, нанесенные на поверхность семян, быстро гибнут — уже через 5-6 ч после обработки их число сокращается в 2 раза. Если инокулированные семена не были высеяны в тот же день, их снова обрабатывают в день посева.

Обработку следует проводить в крытых помещениях или под навесом, не допуская попадания прямых солнечных лучей, так как ультрафиолетовой излучение губительно для бактерий. По этой же причине высев проводят при закрытых ящиках сеялки.

Инокуляция проводят вручную или механизировано. При ручной обработке 100-200 кг семян рассыпают на брезенте и увлажняют водой с перемешиванием в расчете 1 % от массы семян, опудривают соответствующим количеством ризоторфина и перемешивают до равномерного распределения препарата на поверхности семян. Использование препарата в суспензированном виде ухудшает результаты.

Механизированная обработка семян проводится машинами для протравливания по технологии, аналогичной протравливанию. Для этого пригодны ПУ-15, ПУ-3, ПСШ-3, АС-2, АПЗ-10, ПЗ-10, ПС-10, «Колос», «Мобитокс». Перед работой машины её необходимо очистить от остатков пестицидов.

При инокуляции и обработке семян пестицидами учитывают следующее:

  1. протравливание семян фентиурамом, ТМТД и аналогичными препаратами проводят заранее, не менее чем за 1 месяц до посева;
  2. обработку препаратами, менее токсичными для клубеньковых бактерий, например, фундозолом, БМК и другими на основе беномила, можно совмещать с обработкой ризоторфином в день посева;
  3. для лучшей удерживаемости ризоторфина и протравителей на поверхности семян используют прилипатели: концентрат барды твердый или жидкий, патоку, мучной или крахмальный клейстер. Дозы прилипателя: концентрата барды — 1-1,2кг, мучного или крахмального клейстера — 0,5 кг, разведенного в 8 л воды для обработки 1 т семян.

Азот

При прогнозировании обеспеченности бобовых культур азотом от азотфиксации учитывают соответствие кислотности почвы поля требованиям культуры, обеспеченность фосфором, калием и микроэлементами, наличие спонтанных активных штаммов клубеньковых бактерий или обработку семян бактериальными удобрениями. При удовлетворении этих факторов можно рассчитывать на активную фиксацию и получение высокого урожая достаточного качества за счет усвоения атмосферного азота.

Достоверность прогноза контролируют в течение вегетации. Если через 2-3 недели после всходов на корнях образовались розовые и красные клубеньки, фиксация азота протекает нормально. В период цветения — образования бобов, когда потребность растений в азоте увеличивается, проводят повторный контроль активности симбиотического аппарата. К этому моменту масса клубеньков с леггемоглобином на 1 растение у многих культур достигает максимума. Если в этот период на корнях много крупных красных клубеньков, растения полностью обеспечивают себя азотом. Если клубеньков нет, они серого или зеленого цвета, фиксации азота не происходит.

Все бобовые культуры лучше используют минеральные формы азота, чем азот воздуха. Однако азотные удобрения подавляют азотфиксацию. При оптимальных условиях симбиотической фиксации азотные удобрения не применяют. Они, угнетая симбиоз, снижают количество фиксируемого азота на величину усвоенного азота удобрений и не повышают семенную продуктивность, а высокие дозы азотных удобрении могут приводить к её снижению.

На кислых почвах, на которых симбиоз подавлен, для получения удовлетворительного урожая гороха, кормовых бобов, люпина узколистного, вики вносят минеральный азот в нормах 70-100 кг/га. При этом получить высокий урожай хорошего качества не получится. Интенсификация производства зернобобовых на таких почвах заключается прежде всего в известковании и создании других благоприятных условий для симбиотической деятельности клубеньковых бактерий.

Обработка почвы

Основная обработка почвы под зернобобовые культуры аналогична обработке под зерновые злаковые культуры. При их посеве после зерновых проводят лущение стерни дисковыми лущильниками на глубину 1-8 см. Через 2-З недели после лущения проводят зяблевую вспашку на черноземных почвах на глубину 25-27 см, на других почвах — на глубину пахотного слоя (20-22 см) плугами с предплужниками, например, ПТК-9-35, ПЛП-6-35, ПЛН-4-35.

При длительном теплом периоде после вспашки выполняют две культивации зяби для уничтожения сорной растительности культиваторами КПГ-4 или КПС-4.

Предпосевная обработка заключается в культивации, выравнивании и прикатывании почвы, например, комплексными агрегатами РВК-3, РВК-3,6, РВК-5 или проводят культивацию с боронованием в два следа на глубину 8—10 см культиватором КПС-4 с боронами БЗСС-1. После культивации под культуры, выносящие семядоли на поверхность, проводят прикатывание кольчато-шпоровыми катками СГ-21 или ЗККШ-6. Предпосевное выравнивание и прикатывание позволяет обеспечить равномерную заделку семян, равномерное появление всходов и развитие растений, снизить потери при уборке на семена культур с полегающим стеблем.

Подготовка семян к посеву

Для посева используют семена I и II класса. За 3-4 недели до посева их протравливают против корневых гнилей и аскохитоза препаратами ТМТД в дозе 3-4 кг/т, фундозолом — 2-3 кг/т, фентиурамом — 3-4 кг/т. Против корневых гнилей эффективен препарат тачигарен в дозе 1-2 кг/т. Протравливание проводят в машинах ПСШ-З, ТСШ-5, ПС-10, «Мобитокс» и агрегатом АПЗ-10 полусухим способом с расходом 5 л воды на 1 т семян. При необходимости перед посевом семена обрабатывают бактериальными удобрения и микроудобрениями.

Сроки, способы посева и нормы высева

Сроки, способы посева и нормы высева обусловлены биологическими особенностями культуры и условиями возделывания.

К холодостойким зерновым бобовым культурам относится горох посевной, горох полевой, кормовые бобы. Их высевают в самые ранние сроки. Запаздывание с посевом на 7-12 дней приводит к снижению их урожайности на 15-20%.

К теплолюбивым зерновым бобовым культурам относятся соя и фасоль. Их высевают при температуре верхнего слоя почвы 8-12 °С, как правило, через 10-15 дней после начала весенних полевых работ.

Норма высева определяется местом, назначением возделывания и способом посева. В районах с достаточным увлажнением применяют повышенные нормы высева, чем в засушливых. При широкорядном способе нормы меньше, чем при рядовом и узкорядном, при посеве на зеленую массу норма высева выше, чем на семена.

Таблица. Способы, сроки, глубина посева и нормы высева семян зернобобовых культур в Нечерноземной зоне3

Культура
Масса 1000 семян, г
Норма высева семян, млн. шт.
Способ посева
Срок посева
Горох посевной
150-250
1,0-1,2
Рядовой и узкорядныйРанний
Горох полевой (пелюшка)
150-170
1,0-1,2
Рядовой и узкорядныйРанний
Кормовые бобы мелкосеменные
200-450
0,4-0,7
Рядовой (45 см) и широкорядный (60 см)Ранний
Чина
160-310
0,9-1,1
Рядовой и узкорядныйРанний
Нут
160-220
0,6-0,8
Рядовой и широкорядный (45 см)Ранний
Чечевица крупносеменная
55-65
2,0-2,5
Рядовой и узкорядныйВслед за посевом гороха
Чечевица мелкосемененная
25-30
2,5-3,0
Рядовой и узкорядныйВслед за посевом гороха
Вика посевная
45-86
2,0-2,3
Рядовой и узкорядныйВслед за посевом гороха
Люпин узколистный
150-180
1,1-1,2
Рядовой и узкорядныйВслед за посевом гороха
Люпин желтый
125-150
1,1-1,2
РядовойВслед за посевом гороха
Люпин белый
240-450
0,6-0,8
Рядовой и широкорядный (45 см)После посева ранних культур
Соя
100-250
0,4-0,7
Широкорядный (45, 60 см)При температуре почвы 8-10 °С
Фасоль обыкновенная
200-400
0,3-0,5
Широкорядный (45, 60 см)При температуре почвы 10-12 °С

Уход за посевами

Уход за посевами включает рыхление и уничтожении почвенной корки, борьбу с сорной растительностью, вредителями и болезнями. Приемы специфичны для различных зернобобовых.

Уборка

Из-за неравномерности созревания семян большинство зернобобовых убирают двухфазным способом. Сначала скашивают в валки, а при подсыхании массы обмолачивают зерновыми комбайнами, отрегулированными на обмолот зернобобовых культур. Нут и сою убирают прямым комбайнированием.

Послеуборочная обработка семян

Семена после уборки сразу пропускают через машины предварительной очистки типа ОВП-20А, ЗАВ-10, ЗАВ-20, К-527. При влажности семян менее 17% продолжают дальнейшую очистку и сортировку на машинах ОС-4,5, СМ-4, К-523 или на зерноочистительных комплексах ЗАВ, КЗС с приставками СПЛ-5 и СП-10.

При влажность более 17% после предварительной очистки их сушат на сушилках активного вентилирования в агрегате с воздухоподогревателями типа ВПТ-400, ВПТ-600, ТАУ-075, ТАУ-1.5 или сушилках шахтного типа. При сушке соблюдают следующие режимы:

  • при влажности семян до сушки более 27% — температура теплоносителя 25 °С;
  • при влажности 21-27% — температура 28 °С;
  • при влажности 18-21% — температура 32 °С;
  • при влажности менее 18% — температура 40 °С.

Высота насыпи должна быть не более 50-70 см. Расход воздуха в 1 ч — 1000-1500 м3/т семян. Продолжительность сушки при указанных режимах 2-3 суток.

Из сушилок шахтного типа применяют СЗШ-8, СЗШ-16, СЗШ-16Р, Т-662 (ГДР), М-819 (ПНР).

Если мощности сушильных агрегатов недостаточно для всей партии влажного зерна, то избыток помещают на временное хранение в напольные установки или бункеры активного вентилирования БВ-25, БВ-40.

Семена, высушенные до кондиционной влажности 13-16% в зависимости от культуры, очищенные и отсортированные, хранят в сухих проветриваемых помещениях с высотой насыпи не более 2,5 м или в мешках высотой до 8 рядов и шириной не более длины 2 мешков.

Возделывание на зеленную массу

Максимальный урожай зеленой массы бобовых культур высокого качества с наименьшей себестоимости получают при возделывании многолетних бобовых трав в чистых посевах. Однако из-за ограниченности таких посевов для получения зеленой массы, используемой на производство травяной муки, сенажа, в подкормку животным в летний период, выращивают однолетние бобовые культуры. Семена гороха полевого, люпина узколистного, вики посевной и мохнатой, почти не используют в комбикормовой промышленности, их выращивают в основном на зеленую массу. На зеленую массу возделывают также культуры типично зернового использования — горох посевной, кормовые бобы, чину, сою, люпин белый.

Агротехника возделывания зернобобовых культур на зеленую массу в основном аналогична агротехники возделывания на семена. Только норму высева семян увеличивают на 10-15%.

Уборку урожая на зеленую массу проводят в период полного налива семян в средних бобах, когда нижние бобы начинают желтеть или буреть, верхние заканчивают налив семян, а растения еще не сбрасывают листья. При уборке в фазе цветения большинство культур накапливают только 30-40% белка от максимально возможного.

При потребности в ранней уборки на зеленую массу в хозяйстве целесообразно высевать несколько видов зернобобовых культур с разными сроками формирования урожая. Разновременное наступление фаз цветения и налива семян позволит продлить срок уборки зеленой массы на 40 дней при минимальном недоборе урожая.

Таблица. Сравнительная продуктивность зернобобовых культур при уборке на зеленую массу в различные фазы вегетации, ц/га (Г.С. Посыпанов, 1982)

Культура
Зеленая масса в фазе цветения растений
Образование верхних бобов
Полный налив семян в средних бобах
зеленая масса
белок
КБЕ*
зеленая масса
белок
КБЕ*
Горох полевой
85
192
4,4
29,5
218
4,7
35,3
Вика
80
175
3,8
23,3
223
5,9
42,4
Чина
55
168
4,2
22,3
176
4,6
23,7
Горох посевной
59
155
3,2
22,3
181
3,6
30,2

Смешанные посевы зернобобовых культур

В практике хозяйств распространено возделывание на зеленую массу зерновых культур, например, овса, озимой ржи, кукурузы, сорго. Однако корма на основе злаковых культур содержат мало белка. Так, в зеленой массе овса содержится в 2 раза меньше белка, чем в зеленой массе вики посевной, содержание переваримого белка в зеленой массе кукурузы в 2,5 раза меньше, чем в горохе посевном, в 3 раза меньше, чем в сое, и в 3,5 раза меньше, чем в чине посевной.

При выращивании зернобобовых в смешанных посевах со злаковыми культурами повышается количество белка в зеленой массе, усвояемость и переваримость белка злаковых. Так, в зеленой массе овса содержится 7,8% переваримого белка, а в смеси овса и вики — в 1,6 раза больше. Добавление сои в посевы кукурузы увеличивает содержание переваримого белка в 2,3 раза.

Белковистость бобово-злаковых смесей обусловлена соотношением компонентов. Так, если в вико-овсяной смеси доля вики составляет 55-60%, а овса — 40-45% по массе, то содержание переваримого белка смеси достигает 14%, а если вики в смеси только 20-30%, то белка в смеси — не более 9%.

Таблица. Содержание белка в зеленой массе кормовых культур и его переваримость, % (М.Ф. Томмэ и др., 1970)

Культура
Содержание в абсолютно сухой массе
Коэффициент переваримости
Содержание переваримого белка
сырого белка
чистого белка
сырого белка
чистого белка
зеленая масса
Бобовые культуры (фаза налива семян)
Чина посевная
23,5
17,1
80
74
18,8
Соя
21,6
17,3
78
75
16,9
Люпин белый
21,3
17,8
78
70
16,6
Люпин желтый
21,0
17,2
78
71
16,3
Вика посевная
21,0
19,4
77
72
16,2
Горох посевной
18,9
15,6
75
71
14,2
Вика мохнатая
19,3
14,7
69
65
13,3
Горох полевой
15,6
12,8
76
72
11,9
Кормовые бобы
17,4
11,0
65
70
11,3
Люпин узколистный
17,2
11,1
66
60
11,3
Злаковые культуры (фаза молочного состояния зерна) и подсолнечник (конец цветения)
Рожь озимая (начало колошения)
13,6
12,6
74
60
10,1
Овес
11,0
9,8
71
69
7,8
Сорго
10,2
7,0
67
57
6,8
Подсолнечник
10,7
8,5
60
56
6,4
Кукуруза (молочно-восковая спелость)
9,3
6,0
58
48
5,4
Смешанные посевы
Вика + овес
17,6
11,2
73
62
12,8
Соя + кукуруза
17,0
15,0
74
71
12,6
Чина + овес
17,1
12,0
77
76
12,3
Горох + овес
15,0
12,0
77
74
11,6
Вика озимая + рожь
15,9
12,1
71
63
11,3
Горох + кукуруза
13,8
10,0
74
71
10,2

Система защиты растений

Препараты для борьбы с болезнями

Фузариозная корневая гниль гороха — препарат Фитоспорин-М (титр не менее 2 млрд живых клеток и спор/г Bacllus subtilis, штамм 26D), норма расхода — 10 л/т для предпосевной обработки семян.

Ржавчина и мучнистая роса гороха — препарат Альто (д.в. ципроконазол, 400 г/л), форма применения — опрыскивание в период вегетации.

Аскохитоз, ржавчина, мучнистая роса, шоколадная пятнистость листьев — препарат Рекс Дуо (д.в. тиофанатметил, 310 г/л и эпоксиконазол, 187 г/л), форма применения — опрыскивание в период вегетации.

Препараты для борьбы с вредителями

Бобовая огневка — препараты РОГОР-С (400 г/л) для опрыскивания всех зернобобовых в период вегетации и ФУФАНОН (570 г/л) для опрыскивания гороха в период массовой яйцекладке.

Гороховая зерновка — препараты РОГОР-С (400 г/л) для опрыскивания всех зернобобовых в период вегетации; ФАСТАК (100 г/л) и АКТАРА (250 г/л) для опрыскивания гороха в период вегетации.

Гороховая плодожорка — препараты РОГОР-С (400 г/л) для опрыскивания всех зернобобовых в период вегетации; ФУФАНОН (570 г/л) для опрыскивания гороха в период массовой яйцекладки; ФАСТАК (100 г/л) и АКТАРА (250 г/л) для опрыскивания гороха в период вегетации.

Тли — препараты РОГОР-С (400 г/л) для опрыскивания всех зернобобовых в период вегетации; ФАСТАК (100 г/л) для опрыскивания гороха в период вегетации.

Гороховая тля — препараты ДЭЦИС (25 г/л); ЗОЛОН (350 г/л) и АКТАРА (250 г/л) для опрыскивания гороха в период вегетации.

Соевая плодожорка — препараты ЗОЛОН (350 г/л) и АРРИВО (250 г/л) для опрыскивания сои в период вегетации.

Луговой мотылек и многоядный листоед — препарат АРРИВО (250 г/л) для опрыскивания сои в период вегетации.

Гербициды для борьбы с сорными растениями

АГРИТОКС (500 г/л) — против однолетних двудольных сорных растений, опрыскивание посевов гороха на зерно в фазе 3-5 настоящих листьев у культуры.

БАЗАГРАН (480 г/л) — против однолетних двудольных сорных растений, опрыскивание посевов гороха в фазе 3-5 настоящих листьев у культуры и посевов сои в фазе 1-3 листьев у культуры.

ФЮЗИЛАД СУПЕР (125 г/л) — против однолетний и многолетних злаковых сорных растений, опрыскивание посевов гороха и сои в фазе 4-5 листьев у культуры.

ФЮЗИЛАД ФОРТЕ (150 г/л) — против однолетних и многолетних злаковых сорных растений, опрыскивание посевов сои, гороха, кормовых бобов, люпина в фазе 2-4 листьев у сорняков независимо от фазы развития культуры.

ПИВОТ (100 г/л) — против однолетних и многолетних злаковых сорных растений, опрыскивание почвы до посева сои или в фазе всходов 2 настоящих листьев у сои; опрыскивание почвы после посева гороха на зерно или в фазе 3-6 листьев у гороха на зерно. 

Десиканты

РЕГЛОН СУПЕР (150 г/л) — опрыскивание гороха за 7-10 дней до уборки; опрыскивание посевов кормовых бобов, когда семена нижних бобов желтые, семенной рубчик черный; опрыскивание посевов сои при побурении 50-70% бобов.

[INSERT_ELEMENTOR id="7087"]

Литература

В.В. Коломейченко. Растениеводство/Учебник. — М.: Агробизнесцентр, 2007. — 600 с. ISBN 978-5-902792-11-6.

Растениеводство/П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, В.С. Кузнецов и др.; Под ред. П.П. Вавилова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1986. — 512 с.: ил. — (Учебник и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с.

Ссылки

  1. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. - М.: "Былина", 2000. - 555 с.
  2. В.В. Коломейченко. Растениеводство/Учебник. - М.: Агробизнесцентр, 2007. - 600 с. ISBN 978-5-902792-11-6.
  3. Растениеводство/П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, В.С. Кузнецов и др.; Под ред. П.П. Вавилова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1986. - 512 с.: ил. - (Учебник и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).