какую роль играют зернобобовые культуры в кормопроизводстве
Роль традиционных и нетрадиционных кормовых культур в кормопроизводстве
В свое время, Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В.Р. Вильямса разработал концепцию развития кормопроизводства страны, в которой были представлены возможные стратегические направления развития отрасли и пути увеличения объемов производства высококачественных кормов. Главное, ученые доказали, что кормопроизводство является приоритетной отраслью, особенно в тех регионах, где развито животноводство. Основным направлением развития полевого кормопроизводства в ближайшей перспективе является максимальное использование технологических и биологических факторов повышения продуктивности кормовых культур, повышение энергетической и протеиновой полноценности кормов на основе расширения площадей под бобовыми культурами, а также прогрессивных технологий выращивания.
Несмотря на это, обеспеченность скота кормами остается недостаточной, то есть в большинстве хозяйств дефицит высококачественных растительных кормов не позволяет сбалансировать рационы по таким важным показателям как энергия, переваримый протеин, жир, сахар, макро- и микроэлементы, витамины. Поэтому во многих хозяйствах генетический потенциал продуктивности коров используется только на 55-60%.
Рационы животных во многих хозяйствах несбалансированы по питательным веществам и прежде всего по протеину. Дефицит переваримого протеина составляет 22-25%. Все это ведет к перерасходу удельного веса зерна предназначенного для фуражных целей и низкой их оплате животноводческой продукции.
Повышение эффективности всех отраслей животноводства главным образом определяется генетическим потенциалом пород и степенью его реализации в существующих условиях кормления и содержания. Доказано, что повышение эффективности животноводства на 60% обеспечивается кормовым фактором.
Учитывая решающее значение кормовой базы в дальнейшей интенсификации животноводства, во многих хозяйствах, с учетом рекомендации Башкирского НИИСХ, разработаны комплексные мероприятия по увеличению производства кормов и растительного белка. При этом главное внимание сосредоточено не только на увеличение общего объема заготовки кормов, но и повышению содержания в них белка. Белок ничем не заменяется в питании животных, то есть он образуется только из протеина кормов и белка рубцовой микрофлоры животных. Даже обильное кормление не является полноценным по белку.
В комплексе мероприятий по увеличению производства продуктов животноводства решающее значение имеет создание прочной кормовой базы, полное обеспечение животных высокоэффективными кормами, сбалансированными по белку и другим компонентам. Разработанные в хозяйствах меры по увеличению производства и повышению качества кормов должны служить основой развития отрасли кормопроизводства.
Основное направление в получении растительного белка заключается в увеличении посевов и повышении продуктивности бобовых культур: гороха, люпина, сои, вики, нута, люцерны, клевера, козлятника, рапса, однолетних и многокомпонентных бобовых смесей и кукурузы в початках.
Предлагается в группе силосных культур, в районах с ограниченными тепловыми ресурсами, иметь смешанные посевы бобовых (горох, люпин, вика, бобы) и злаковых, а в районах с достаточной теплообеспеченностью использовать кукурузу, с целью получения массы с початками молочно-восковой и восковой спелости.
Наиболее высокую кормовую ценность имеют бобовые травы – клевер, козлятник, эспарцет, люцерна, донник. Так, например, урожай сена люцерны в хозяйствах составляет 85-90 ц/га, при этом сбор переваримого протеина 8,8 ц/га; клевера соответственно 51-55 ц/га и 4-4,2 ц/га. У эспарцета сбор переваримого протеина с 1 га составляет до 7,5-8 ц/га. В целях повышения качества корма, увеличения сбора протеина и получения устойчивых урожаев, удельный вес бобовых и их смесей в травяном поле республики необходимо довести до 80-85%, за счет сокращения чистых посевов злаковых трав. Известно, что посевы бобовых трав имеют большое значение и в повышении плодородия почвы.
В республике на зеленый корм, сено, сенаж высевают горох, вику – в смеси с овсом, ячменем, суданской травой, рожью. Горох – основная зернобобовая культура. Зерно его, наряду с пищевым значением, служит главным источником растительного белка при производстве комбикормов.
В решении проблемы кормового белка решающее значение принадлежит бобовым культурам, которые способны синтезировать в своей биомассе азотные соединения, используя для этих целей в основном (на 38-89%) азот воздуха. Учитывая, что во многих странах мира проблема кормовой базы решается за счет более полного использования огромных возможностей кукурузы, многие хозяйства перешли к возделыванию ее по зерновой технологии. Этому также способствовали последние достижения в области селекции, в частности создание отечественных скороспелых гибридов кукурузы.
Люпин
В настоящее время в хозяйствах Республики Башкортостан увеличили посевы люпина. Биологический и экономический потенциал этой культуры значителен в решении дефицита кормового белка. Кормовая ценность люпина обуславливается не только высоким содержанием белка в зерне (38-49%) и зеленой массе (20-23% в сухом веществе), но и благоприятным соотношением аминокислот. Кроме того, люпин является активным азотфиксатором, то есть он прекрасный предшественник для всех не бобовых культур. По данным лаборатории Башкирского НИИСХ в 1 кг люпина содержание сухого вещества составляет 904,8 г, сырого протеина 322 г, сахара 39,6 г, жира 42,7 г, кальция 3,3 г, фосфора 6,2 г, цинка 170,18 мг, меди 5,5 мг, йода 2,9 мг и т.д.
Фото. Люпин белый, сорт Дега.
Главной масленичной культурой и важнейшим источником высокобелковых кормов для животноводства в Республике Башкортостан является рапс. По кормовым достоинствам рапс значительно превосходит многие сельскохозяйственные культуры. В его семенах содержится 42-49% масла и 22-35% белка. При переработке семян на масло, остается рапсовый жмых и шрот, которые содержат 32-40% белка и являются ценнымы концентрированнымы кормамм для животных. Так, например, в 1 кг рапсового шрота содержится более 410 г сырого протеина и 0,92 кормовых единицы.
Ценным кормом, не уступающим по содержанию белка, является зеленая масса рапса, которая используется для приготовления монокорма, сенажа, силоса. Корма из зеленой массы рапса отличаются незначительным содержанием клетчатки, а также хорошей переваримостью. Рапс является хорошим предшественником для зерновых культур.
В опытах, проводимых в Уфимском ОПХ при скармливании дойным коровам 1 кг жмыха, взамен такого же количества концентратов, молочная продуктивность коров повысилась на 12%, содержание жира в молоке увеличилось на 0,2-0,25%. Включение в комбикорм 30% рапсового жмыха в свинокомплексе «Максимовский», способствовало повышению мясной продуктивности свиней на 13% и снижению затрат кормов на 10%. Также получены положительные результаты при использовании жмыха молодняку КРС в Уфимском ОПХ Башкирского НИИСХ (до 800 г среднесуточного прироста телочек старше 1 года). Из-за высокого содержания обменной энергии (38 мДж в 1 кг) рапсовое масло с успехом использовали в заменителе цельного молока (в Белебеевском молочном комбинате) в разные годы.
Кроме того, в республике возделываются значительные площади бобовых культур: горох, вика, нут, кормовые бобы, так как зерно бобовых богато протеином и аминокислотами – особенно лизином. Известно, что корма, заготавливаемые в настоящее время, содержат в среднем на 1 кг сухого вещества 10% сырого протеина вместо 12-13% по норме. Высоким содержанием протеина с 1 гектара отличается зерно бобовых культур: горох – 220 кг, люпин белый – 230 кг, кормовые бобы – 135 кг. Себестоимость протеина зернобобовых в 2 раза ниже, чем зерновых (ячмень, овес, пшеница, рожь). С учетом кормовых достоинств агроэкологическая эффективность люпина по сравнению с овсом выражается в следующих эквивалентах: люпин – 6,8; горох – 1,7 и т.д.
Наиболее дешевый и полноценный корм дают бобово-злаковые травосмеси из многолетних трав при пастбищном пользовании. Возможность получения с 1 га валовой энергии 150-160 тыс. мДж с низкой энергоемкостью по сравнению с другими культурами и высоким энергетическим коэффициентом диктует целесообразность их создания для всех видов животных.
Суданская трава
Суданская трава играет большую роль в создании прочной кормовой базы. Она является наиболее урожайной, чем другие однолетние культуры. Проведенные опыты в хозяйствах республики показали, что по урожайности сена суданская трава превосходит вико-овсяную смесь на 78-80%, многолетних трав – на 80-82% и озимую рожь – на 35%. В то же время, суданская трава по содержанию кормовых единиц превосходит озимую рожь в 1,5 раза, а вико-овсяную смесь – в 2 раза.
Фото. Посевы суданской травы, сорт Смена.
Сахарное сорго
При дефиците сахара в рационах, особенно ценной кормовой культурой является сахарное сорго. Зеленая масса его более питательна, чем у других культур. Сахарное сорго до полного созревания остается сочным и зеленым, что делает его отличным компонентом для совместных посевов с кукурузой в системе силосного и зеленого конвейеров.
Сорго больше других культур накапливает обменной энергии и имеет среди силосных культур самый высокий коэффициент энергетической эффективности.
Амарант
Одним из перспективных нетрадиционных кормовых культур является амарант. Культура высокопродуктивная, белок его богат лизином. В республике амарант в различные годы широко использовался при заготовке силоса. Опыты силосования показали, что амарант является трудносилосующимся растением. Поэтому ученые рекомендует его силосовать либо в смеси с кукурузой или с использованием консервантов для обеспечения подкисления смеси до рН 4,2. Нужно скашивать амарант на силос не позднее фазы начала цветения. Однако лучшими технологическими свойствами для заготовки силоса амарант обладает в фазе молочно-восковой спелости семян. В эту фазу влажность амаранта составляет обычно 76-78%, а в фазе начала цветения 85-87%, то есть в молочно-восковой спелости сокращаются потери питательных веществ с вытекающим соком. При исследовании установлено, что содержание протеина в силосе из амаранта в фазе начала цветения составляет 14,59%, а в фазах молочной и молочно-восковой спелости семян – соответственно 13,78 и 13,45%, а клетчатки соответственно – 24,51; 24,81 и 26,43% (И.Л. Аллабердин, д.с-х.н., 1997 год).
Ардаширов С.С., Садыкова Р.Р., научные сотрудники
ФГБНУ Башкирский НИИСХ.
Зернобобовые кормовые культуры
Важнейший компонент научно обоснованных рационов кормления — растительный кормовой белок.
Поэтому производство растительного белка — основная задача современного кормопроизводства, а увеличение его ресурсов — одно из необходимых условий интенсификации всей отрасли животноводства.
Важным источником биологически ценного кормового белка являются зернобобовые культуры. Зерно кормовых зернобобовых культур и продукты его переработки содержат 20—50% белка. Белки семян зернобобовых культур богаче лизином по сравнению со всеми видами зерна злаковых культур.
Проблема кормового белка в нашей стране имеет в настоящее время чрезвычайно важное значение. Это объясняется большим дефицитом переваримого протеина в рационах различных видов и групп скота во многих хозяйствах страны. Общий его дефицит нередко составляет 20—35%, а в ряде случаев превышает этот уровень (В. П. Орлов, 1986).
Для более полного удовлетворения потребностей животноводства в белке необходимо использовать резервы увеличения производства и повышения качества всех видов кормов. Но преимущественное внимание должно быть уделено развитию производства высокобелковых культур. Среди них особо важную роль должны сыграть зернобобовые культуры — горох, кормовые бобы и другие зернобобовые культуры, приспособленные к конкретным почвенно-климатическим условиям.
Многие зернобобовые культуры, такие как вика, люпины и бобовые многолетние травы, дают ценную зеленую растительную массу, используемую непосредственно на корм животным или для приготовления обогащенных белком грубых кормов — сенажа, сена, силоса.
Способность зернобобовых культур к фиксации симбиотическим путем азота важна в агротехническом и экономическом отношении.
Коэффициент использования азотных удобрений полевыми культурами обычно не превышает 50%, между тем биологический азот практически полностью утилизируется живыми организмами, что резко сокращает содержание нитратов в почвенных и грунтовых водах. Зернобобовые культуры, как и многолетние бобовые травы, выступают в земледелии как фактор регуляции кругооборота азота, рационального использования природных ресурсов и процессов в интересах человека.
Включение зернобобовых культур в севооборот позволяет полнее использовать преимущества плодосмена, повышает урожаи последующих культур, улучшает плодородие почвы, снижает потребность в техническом азоте. Положительные свойства этих культур реализуются только при условии получения достаточно высоких урожаев.
Кроме технических трудностей возделывания бобовых культур имеются и биологические особенности, затрудняющие их возделывание. Отличительная черта зернобобовых культур — слабая отзывчивость на факторы интенсификации, то есть на высокий уровень агротехники. Зернобобовые слабее реагируют на улучшение условий роста и развития. Удельная масса зерна в общем объеме урожая бывает и очень нестабильной по годам. У зернобобовых отсутствует компенсационная способность, то есть способность частичной замены одного компонента урожайности другим, как это наблюдается у зерновых культур.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Какую роль играют зернобобовые культуры в кормопроизводстве
Глава 6. ЗЕРНОВЫЕ БОБОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
§1. Общая характеристика зерновых бобовых культур
Народнохозяйственное значение зернобобовых культур. Все зерновые бобовые культуры принадлежат к семейству Бобовые (Fabaceae) и имеют много общего в биологии растений, приемах возделывания и качестве получаемой продукции. К зернобобовым культурам относятся: горох (посевной и полевой, или пелюшка), кормовые бобы, вика посевная, фасоль обыкновенная, люпин (белый, желтый, многолетний, узколистный), соя, чечевица, чина, нут.
Зерновые бобовые культуры возделывают для получения семян с высоким содержанием белка. Эти культуры делят по хозяйственному значению на: пищевые, кормовые, технические и универсальные. Фасоль и чечевица отличаются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, их используют только в питании людей. Чину, нут, кормовые бобы, люпин белый и желтый применяют главным образом в комбикормовой промышленности, хотя в некоторых странах семена нута и люпина белого употребляют в пищу. Соя используется как техническая, пищевая и кормовая культура, не теряя значения масличного сырья. По универсальности использования соя не имеет себе равных среди полевых растений.
В решении проблемы растительного белка весьма важная, если не решающая, роль принадлежит бобовым культурам. В семенах многих культур содержание белка составляет 25 – 30 %, а у сои и люпина – до 35 – 45 %. Зерновые бобовые не только сами обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низкобелковых культур. В семенах многих бобовых содержится большое количество жира: у сои – 16 – 27 %, у нута – около 55, что повышает кормовую ценность этих культур.
Содержание белка в семенах зерновых бобовых культур определяется не столько генотипом сорта и районом выращивания, сколько условиями для симбиотической фиксации азота воздуха – агрохимическими показателями почвы, влагообеспеченностью растений. На кислых, бедных питательными веществами почвах симбиотическая фиксация азота воздуха малоактивна или не происходит совсем, растения испытывают азотное голодание, в результате содержание сырого белка в зеленой массе и семенах бывает минимальным, а урожай – низким. Аналогично влияет на содержание белка недостаток влаги на бедных азотом почвах, когда фиксации азота воздуха не происходит, а доступных форм минерального азота мало. В связи с этим колебание содержания белка у одной и той же культуры в одном районе достигает 10 – 16 % и более.
Ценность семян бобовых культур состоит не только в высоком содержании белка, но и в его полноценности. Содержание основных незаменимых аминокислот в нем в 1,5 – 3,0 раза больше, чем в белке злаков. Преимущества зерновых бобовых перед культурами семейства Мятликовые заключаются также в том, что бобовые производят на единице площади больше белка, качество и усвояемость его выше. Они дают самый дешевый белок, включая в биологический круговорот азот воздуха, недоступный для других растений. Фиксация азота воздуха происходит в процессе симбиоза бобовых с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, аккумулированной растением.
Промышленно-сырьевое значение бобовых состоит в том, что их семена используют для приготовления круп, муки, консервов и кондитерских изделий. Масло из семян сои имеет пищевое и техническое значение, фермент уреазу, как и белок фасоли, применяют в медицине. Семена некоторых зерновых бобовых (сои, чины) служат сырьем для получения казеина, пластмасс.
Весь симбиотически фиксированный азот воздуха отчуждается с урожаем зерновых бобовых, но с их органическими остатками в поле остается больше азота, чем с органическими остатками других культур. Поэтому в качестве предшественника они обеспечивают больший урожай последующей культуры, чем другие предшественники.
При благоприятных условиях симбиоза (рН 6 – 7, достаточной обеспеченности фосфором, калием, магнием, бором, молибденом, наличии специфических штаммов клубеньковых бактерий, оптимальной влажности почвы) горох посевной может усвоить за вегетацию до 150 кг/га, бобы кормовые и соя – до 250, люпин белый – до 300 кг/га азота воздуха, при этом урожайность составляет 3,0 – 4,0 т семян с 1 га и более (без затрат азотных удобрений). На практике чаще всего параметры среды бывают неблагоприятны, активность симбиоза ослаблена, фиксируется всего 20 – 60 кг азота воздуха на 1 га, урожайность низкая (1,2 – 1,5 т/га).
В мировом земледелии зерновые бобовые занимают около 13 – 14 % посева зерновых хлебов. По посевным площадям горох и соя занимают первое место, затем – люпин. Фасоль, чечевицу, чину, нут и кормовые бобы возделывают на небольших площадях.
Морфологические и биологические особенности. У всех зерновых бобовых растений есть ряд общих особенностей. По строению листьев зерновые бобовые делятся на три группы: растения с перистым листьями (горох, чечевица, чина, нут, бобы); с тройчатыми листьями (фасоль, соя); с пальчатыми листьями (люпины).
Растения первой группы прорастают за счет эпикотиля и поэтому не выносят семядоли на поверхность. Они допускают более глубокую заделку семян, боронование до появления всходов и после. Растения второй и третьей групп растут вначале благодаря растяжению подсемядольного колена (гипокотиля) и выносят на поверхность почвы семядоли. Они требуют более мелкой заделки семян, их нельзя бороновать до всходов.
Корневая система зерновых бобовых имеет главный стержневой корень, проникающий на глубину до 1 – 2 м, и многочисленные боковые корни второго, третьего и последующих порядков, размещенные в основном в пахотном слое.
Стебель у зерновых бобовых имеет различное строение. У гороха, вики, чечевицы, чины и некоторых форм фасоли стебли лазящие. Верхушечные листочки перистых листьев редуцированы в усики, с помощью которых растения цепляются друг за друга. До полного налива семян стебли поддерживаются в вертикальном положении, к созреванию стебли полегают. У сои, люпина, бобов, нута, кустовых форм фасоли стебли прямостоячие и сохраняют вертикальное положение в течение всей вегетации.
Цветки обоеполые, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой величины и формы (лодочка, парус и крылья). В цветке 10 тычинок и один пестик. Окраска венчика от белой до ярко-красной и фиолетовой. У большинства зерновых бобовых цветки собраны в соцветия (головка, кисть) на верхушке главного стебля и боковых побегов.
Плод – боб. Раскрывается он двумя створками и содержит несколько семян. После созревания у большинства видов бобы растрескиваются по продольным швам, створки боба скручиваются и семена разбрасываются. У нута и некоторых видов и сортов люпина бобы не растрескиваются. В последнее время удалось создать сорта сои, чины и фасоли со слабой растрескиваемостью бобов.
Семена состоят из семенной оболочки и зародыша. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почечки, из которых формируется надземная часть растения. Семядоли представляют собой зародышевые листья, в них откладываются питательные вещества, используемые при прорастании.
У зерновых бобовых отмечают следующие фазы роста: 1 – всходы, 2 – ветвление стебля, 3 – бутонизация, 4 – цветение, 5 – образование бобов, 6 – налив семян, 7 – полный налив семян (начало созревания), 8 – полная спелость.
Требования к влаге. Зерновые бобовые предъявляют более высокие требования к влагообеспеченности в течение вегетации, чем другие зерновые культуры. Это связано с тем, что даже при непродолжительном дефиците влаги клубеньки отмирают из-за недостатка углеводов. Прекращение симбиотической азотфиксации вызывает азотное голодание растений и снижение продуктивности. При восстановлении оптимальной влажности почвы на периферии корневой системы образуются новые клубеньки, однако азотный стресс отрицательно сказывается на урожайности культур. Наиболее требовательны к влаге соя, люпин, кормовые бобы, горох. Группу засухоустойчивых составляют чина и нут. Промежуточное положение занимают фасоль и чечевица.
Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества – это влажность в диапазоне от 100 % ППВ до влажности разрыва капилляров (около 60 % ППВ).
Отношение к свету. По требованиям к свету зерновые бобовые классифицируют на 3 группы: 1 – растения длинного дня (горох, чечевица, чина, люпин и бобы) у них период вегетации укорачивается с удлинением светового дня; 2 – растения короткого дня (соя и некоторые виды фасоли), у них период вегетациии сокращается с уменьшением светового дня; 3 – группа нейтральных растений (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута). Однако почти у каждой культуры есть сорта, которые к продолжительности дня относятся нейтрально.
Требования к почве. Наиболее благоприятны для зерновых бобовых среднесвязные, слабокислые или нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, содержащие достаточно фосфора, калия и кальция. Они плохо растут на кислых и песчаных почвах. Исключение составляет люпин желтый, который дает хорошие урожаи на песчаных почвах даже при рН = 4,0 – 4,5. На песчаных слабокислых почвах неплохо растет горох полевой (пелюшка).
Размещение в севообороте и система удобрений. Зерновые бобовые размещают в севообороте после любых культур, кроме многолетних бобовых трав и зерновых бобовых. Считают, что зерновые бобовые культуры можно возвращать на то же поле не ранее чем через 3 – 4 года, когда численность специфичных вредителей и болезней снизится. Сами зерновые бобовые культуры являются хорошими предшественниками для зерновых, пропашных и технических культур, поскольку при благоприятных условиях симбиоза они менее, чем другие культуры, истощают почву азотом.
Поскольку зерновые бобовые культуры содержат больше питательных веществ в единице урожая, то и потребность их в элементах минерального питания выше, чем у злаковых культур. При очень низком и низком содержании в почве фосфора и калия и повышенной кислотности внесение даже высоких норм фосфорно-калийных удобрений и извести непосредственно под бобовую культуру не обеспечивает активной азотфиксации и хорошего урожая из-за наличия в пахотном слое почвы многочисленных очагов с повышенной кислотностью и низким содержанием фосфора и калия. На такой почве рекомендуется высевать бобовые на второй год после известкования и внесения фосфорно-калийных удобрений.
На почвах с повышенным и высоким содержанием фосфора и калия фосфорно-калийные удобрения, как правило, несущественно повышают урожайность зерновых бобовых. Исключение среди зерновых бобовых представляет люпин желтый, под который фосфорно-калийные удобрения не вносят, если содержание этих элементов в почве составляет более 50 мг/кг почвы.
Микроэлементы растения потребляют в незначительных количествах, однако они имеют очень важное значение для симбиотической азотфиксации. Недостаток их резко снижает, а иногда исключает фиксацию азота воздуха. Наибольшую важность из них представляют бор и молибден. Молибден входит в ферментный комплекс нитрогеназу, который осуществляет расщепление молекул азота. Бор способствует развитию сосудисто-проводящей системы, доставляющей углеводы из листьев в клубеньки. При выращивании зерновых бобовых культур применяют бактериальные удобрения. Для образования клубеньков на корнях бобовых культур необходимо наличие специфичного вирулентного активного штамма ризобий. Каждый вид рода Rhizobiumинфицирует один или несколько видов бобовых культур. Там, где данную культуру возделывают давно, в почве есть спонтанные штаммы Rhizobium. А культуры, высеваемые впервые на данном поле, требуют искусственного заражения специфичным штаммом.
При благоприятных условиях симбиоза (рН, соответствующая биологии этой культуры, достаточная обеспеченность макро- и микроэлементами, наличие специфичного вирулентного активного штамма Rhizobium) под зерновые бобовые культуры не следует вносить азотные удобрения. Они, угнетая симбиоз, снижают количество фиксированного азота воздуха на величину усвоенного азота удобрений и не повышают семенную продуктивность зерновых бобовых культур.
Посев и уход за посевами. В возделывании зерновых бобовых есть много общих элементов, однако для каждой культуры есть свои технологические особенности.
Основная обработка почвы под зерновые бобовые культуры та же, что и под зерновые мятликовые. При посеве их после зерновых проводят лущение стерни, затем проводят зяблевую вспашку.
Предпосевная обработка заключается в культивации, выравнивании и прикатывании почвы. Предпосевное выравнивание и прикатывание обеспечивают равномерную заделку семян, дружные всходы и развитие растений, снижают потери при уборке на семена культур с полегающим стеблем.
Семена обрабатывают в день посева, еще лучше делать это непосредственно перед посевом, так как Rhizobium, нанесенные на поверхность семян, быстро гибнут – уже через 5 – 6 ч после обработки их число уменьшается вдвое. Если бактеризованные семена не были высеяны в тот же день, их снова обрабатывают в день посева. Обработку семян пестицидами лучше осуществлять заблаговременно, не менее чем за 3 – 4 недели до посева; обработку препаратами, менее токсичными для клубеньковых бактерий (фундазолом), можно совмещать с обработкой бактериальным удобрением в день посева.
Сроки и нормы высева обусловлены биологией культуры, целью и условиями ее возделывания. Холодостойкие культуры высевают в самые ранние сроки. Запаздывание с посевом на 7 – 12 дней снижает их урожайность на 15 – 20 %. Теплолюбивые культуры (сою и фасоль) сеют при температуре верхнего слоя почвы 8 – 12 °С.
Уход за посевами заключается в уничтожении почвенной корки, борьбе с сорняками, вредителями и болезнями растений.
Уборка зерновых бобовых. Особенности уборки зерновых бобовых заключаются в двухфазной уборке в связи с неравномерностью созревания семян. Сначала скашивают в валки, а после высыхания массы обмолачивают зерновыми комбайнами, отрегулированными на обмолот зерновых бобовых культур. Нут и сою убирают прямым комбайнированием.
Выращивание зерновых бобовых культур на зеленую массу. Максимальный урожай зеленой массы бобовых культур наилучшего качества и с наименьшими затратами можно получить при выращивании многолетних бобовых трав в чистых посевах. Для получения высокобелковой зеленой массы широко выращивают однолетние бобовые культуры. Семена таких культур, как горох полевой, люпин узколистный, вика посевная и мохнатая, практически не используют в комбикормовой промышленности; их выращивают преимущественно на зеленую массу. Кроме того, на зеленую массу возделывают и культуры зернового использования – горох посевной, кормовые бобы, чину, сою, люпин белый.
Агротехника зерновых бобовых культур на зеленую массу в основном не отличается от агротехники их на семена. Лишь норму высева семян увеличивают на 10 – 15 %. Уборку урожая на зеленую массу проводят в период полного налива семян в средних бобах, когда растения еще не сбрасывают листья.
В практике распространено возделывание на зеленую массу зерновых культур, таких, как овес, озимая рожь, кукуруза, сорго. Однако корма, приготовленные из зерновых культур, содержат мало белка. При выращивании зерновых бобовых в смеси с культурами семейства Мятликовые повышаются количество белка в зеленой массе, усвояемость и переваримость белка мятликовых. Содержание белка в бобово-мятликовых смесях обусловлено соотношением компонентов. Например, если в вико-овсяной смеси доля вики составляет 55 – 60 %, а овса – 40 – 45 % (по массе), то содержание белка в такой смеси достигнет 14 %, а если вики в смеси 20 – 30 %, то белка – не более 9 %.
§2. Горох
Народнохозяйственное значение. Горох является основной зерновой бобовой культурой, занимающей 80 % площадей всех зернобобовых культур, используют на пищевые и кормовые цели. Горох – одна из наиболее древних культур. Археологические раскопки показали, что его использовали 20 тыс. лет назад наряду с пшеницей, ячменем и просом.
Семена содержат 20 – 26 % белка, имеют хорошие вкусовые качества, содержат 30 % сахара, витамины А, С, группы В. Горох – один из главных источников растительного белка для производства комбикормов. Овощные сорта гороха используют в консервной промышленности (зеленый горошек).
Горох возделывают также в занятом пару на зеленую массу – как в чистом виде, так и в смеси с овсом, ячменем и другими культурами. По качеству силос из горохово-мятликовых смесей превосходит кукурузный, так как в нем содержится больше белка и каротина. Горох на зерно используют в качестве предшественника озимых культур. Благодаря большой пластичности и наличию экологически адаптированных сортов горох выращивают в различных почвенно-климатических зонах.
Морфологические и биологические особенности. В культуре распространен вид горох культурный посевной (Pisumsativum L.) (рис.22). Он включает несколько подвидов, главные из которых – горох обыкновенный посевной, с белыми цветками и светлыми семенами, и горох полевой, или пелюшка, с красно-фиолетовыми цветками и темными, часто крапчатыми семенами (кормовое растение).
Корневая система стержневая. Стебель обычно полегающий. Листья сложные парноперистые, заканчиваются ветвящимися усиками. Прилистники крупные, охватывающие стебель. Существуют полубезлистные формы, у которых прилистники сохранились, а листочки редуцировались в усики. Есть полностью безлистные формы, у которых редуцированы не только листочки, но и прилистники.
Цветки располагаются в узлах стебля, типичного строения для сем. Бобовые. Соцветие – кисть. Плод – боб с 3 – 10 семенами.
У гороха посевного есть лущильные и сахарные сорта. У сахарных сортов отсутствует пергаментный слой в створках бобов. Эти сорта возделывают в овощеводстве. Лущильные сорта с жестким пергаментным слоем в створках бобов выращивают на зерно.
В зависимости от сорта и условий возделывания вегетационный период составляет 70 – 140 дней. Способность многих сортов к быстрому развитию позволяет использовать эту культуру в занятом пару и в промежуточных посевах. Горох – самоопылитель, при выращивании его на семена пространственная изоляция не требуется.
При возделывании гороха нужно учитывать такие его особенности, как полегающий стебель, а также растянутые периоды цветения и созревания. У многих сортов гороха плоды при созревании растрескиваются. Эти недостатки преодолевают как агротехническими приемами, так и селекционным путем.
Цветение и созревание идут последовательно снизу вверх по стеблю. В одно и то же время генеративные органы, расположенные на разных ярусах, находятся на разных этапах органогенеза.
Клубеньки на корнях начинают формироваться через 7 – 10 дней от появления всходов. Максимальный рост наблюдается от начала цветения до начала созревания.
Требования к влаге. Горох требователен к влаге. Для начала прорастания необходимо 20 % воды от массы семян. Ранний посев во влажный слой почвы при выровненной поверхности поля создает условия для быстрого, равномерного набухания семян и появления дружных всходов. В периоды бутонизации, цветения и завязывания бобов гороху особенно требуется влага. Благоприятные условия влагообеспеченности в этот период важны для формирования высокого урожая.
Отношения к свету. Горох – растение длинного дня, с увеличением продолжительности светового периода развитие ускоряется.
Требования к почве. Горох предъявляет высокие требования к почвам, хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах среднего гранулометрического состава. Малопригодны легкие песчаные, кислые или солонцеватые почвы, так как симбиоз ослаблен и растения испытывают азотное голодание.
Размещение в севообороте и система удобрений. Горох не размещают после других зерновых бобовых культур и многолетних бобовых трав, а также его нельзя возвращать на поле севооборота ранее, чем через 5 – 6 лет из-за опасности поражения вредителями и болезнями. В степной зоне его не следует размещать также после подсолнечника, сильно иссушающего почву. Лучшие предшественники для гороха – озимые зерновые и пропашные (картофель, кукуруза, сахарная свекла). Горох часто размещают после яровых зерновых.
Под горох вносят фосфорные и калийные удобрения, дозы зависят от обеспеченности почвы этими элементами. На бедных почвах иногда добавляют азотные удобрения; из микроэлементов – бор и молибден.
Горох использует азот неравномерно в течение вегетации. В первый период (до начала цветения) усваивается 20 % общего количества за вегетацию. Во время цветения, образования и роста плодов интенсивность накопления азота в 2,5 – 3,0 раза выше. При благоприятных условиях для симбиоза большую часть азота (70 – 75 % общего потребления) растения могут получить в результате симбиотической фиксации азота воздуха. В таком случае горох не нуждается в применении азотных удобрений, для начального развития он использует азот семядолей и почвы.
Сорта. В Госреестр Беларуси включено большое количество сортов гороха. К числу наиболее распространенных относятся: Свитанак, Комет, Адепт, Беларус, Зарянка, Гомельская, Белорусский неосыпающийся, Аист, Агра и др. Современные сорта характеризуются высокой урожайностью, устойчивостью к растрескиванию бобов и осыпанию, относительной низкорослостью. Они более устойчивы к полеганию
Посев и уход за посевами. Осенняя обработка почвы зависит от предшественника и засоренности посевов. Если поле засорено корнеотпрысковыми сорными растениями, то через 2 недели после первого лущения проводят второе на глубину 10 – 12 см, а затем вспашку. Весной проводят культивацию, выравнивание и прикатывание почвы.
Горох высевают в ранневесенние сроки, при этом он лучше использует осенне-зимние запасы влаги в почве, меньше поражается болезнями и вредителями, раньше созревает.
Горох сильно страдает от засух, поэтому проводят боронование посевов. При этом уничтожается почвенная корка, уменьшается потеря влаги, улучшается аэрация, если применять довсходовое и послевсходовое боронование. Наиболее эффективно сочетание боронования с применением гербицидов.
Для защиты урожая от болезней и вредителей возделывают устойчивые сорта, применяют биологические, агротехнические и химические способы борьбы с вредителями и болезнями.
Уборка гороха. Основной способ уборки – раздельный. Неравномерность созревания, полегаемость стеблей и осыпаемость семян при созревании у многих районированных сортов делают уборку наиболее сложной операцией в технологии возделывания гороха. Скашивают горох при побурении 60 – 75 % бобов. Уборка не должна превышать 3 – 4 дней. В этом случае потери минимальны. Скашивают горох поперек полеглости под углом 45° к ней или навстречу полеглости. У неосыпающихся сортов сроки двухфазной уборки можно сдвинуть на период, когда созреет 90 – 100 % бобов, при этом улучшается вымолачиваемость семян. Чистые от сорных растений посевы целесообразно убирать прямым комбайнированием, когда бобы и стебли сухие, а семена твердые.
После очистки зерно с влажностью более 17 % следует просушить активным вентилированием. Подсушенные до кондиционной влажности (14 – 16 %) семена сортируют и хранят в сухих помещениях с высотой насыпи в закромах не более 2,5 м.
§3. Люпин
Народнохозяйственное значение. Наибольшей азотофиксирующей способностью из всех зернобобовых культур обладает люпин. Люпин относится к растениям, известным с глубокой древности. Первые сведения о нем относятся ко 2 в. до н.э. У древних греков и римлян люпин уже использовался на зеленое удобрение. Семена белого люпина египтяне использовали в пищу.
Высокопродуктивные сорта и разработанные способы повышения активности люпино-ризобиального симбиоза позволяют накапливать на 1 га посевов до 200 кг биологического азота. Являясь высокоэффективным азотфиксатором и будучи индифферентным к почвенному плодородию, люпин выступает в роли основной культуры в энергосберегающей системе земледелия, так как не только сохраняет и повышает плодородие почвы, но и способен давать дешевый высококачественный белок без внесения азотных удобрений даже на низкоплодородных с повышенной кислотностью почвах.
Люпин является хорошей средообразующей культурой, повышающей плодородие почвы и улучшающей ее физическое (повышает влагоемкость и содержание водопрочных агрегатов, уменьшает уплотненность и пахотного, и подпахотного горизонтов за счет биодренажа корневой системой, что формирует благоприятный водный и питательный режимы), химическое и фитосанитарное состояние. Использование зеленой массы люпина на удобрение широко применяется в земледелии, при этом почва обогащается органическим веществом, симбиотическим азотом, усвояемым фосфором и обменным калием. В Беларуси люпин – наиболее значимая для сидерации культура.
С высокой эффективностью используется люпин в занятых парах, поукосных и пожнивных посевах. Биомасса люпина повышает биологическую активность почвы, в результате чего возрастает разнообразие почвенной микробиоты, повышается антифитопатогенный потенциал почвы, уменьшается численность грибной антагонистической микрофлоры, снижается поражение зерновых культур корневыми гнилями, в том числе и снежной плесенью озимых культур. Возделывание люпина способствует самоочищению и детоксикации природных экосистем. Максимально используя в севооборотах люпин, можно в ближайшие годы приостановить деградацию почвенного плодородия, решить проблему кормового растительного белка, улучшить качество и снизить себестоимость животноводческой продукции, повысить рентабельность сельскохозяйственного производства.
Все возделываемые виды люпина высокобелковые (32 – 46 % белка). Белок люпина отличается высоким качеством и переваримостью и в силу низкого содержания ингибиторов трипсина может использоваться в корм любым видам животных без предварительной термообработки, которую обязательно необходимо применять при использовании в корм зерна сои. По содержанию перевариваемого белка в зерне и по его качеству люпин не имеет себе равных.
Большое распространение в кормлении животных имеет вегетативная масса желтого и узколистного люпинов. Зеленая масса люпина хорошо поедается всеми видами животных как в свежем виде, так и в виде силоса, зерносенажа, травяной муки, гранул или брикетов.
Во многих странах мира люпин уже давно используется в пищу человека. В Португалии, Чили, Перу, США, Австралии разрабатываются технологии с целью введения белка люпина в пищевые продукты – макароны, хлебобулочные и кондитерские изделия. Люпиновая мука и белковая паста используются для приготовления кондитерских изделий, пудингов, заменителей молока, соусов. Пудинги и мармелад с 10 %-ным содержанием муки из люпина способствуют снижению содержания сахара в крови больных диабетом. Метионин как основная лимитирующая аминокислота в белке люпина может компенсироваться за счет подбора определенного соотношения люпина с пшеницей.
Экстракты из семян люпина представляют большую потенциальную перспективу в фармакологической промышленности по изготовлению препаратов, снижающих артериальное давление, регулирующих биоэлектрическую активность сердца, моторную и психическую активность без проявления наркотических последствий. Алкалоид спартеин оказывает благотворное действие в качестве антиаритмического средства.
Наиболее полно потенциал узколистного люпина используется в Австралии. Опираясь на уникальные свойства биологии люпина, австралийские ученые создали за короткий период (1967 – 1987 гг.) люпино-злаковый пояс, аналогичный соево-кукурузному поясу Америки. Преимущества люпина в системе севооборота широко признаны, и он остается в этой системе, несмотря на колебания мировых цен. Благодаря этому решаются такие важные проблемы, как повышение плодородия почвы и увеличение производства кормового белка. Австралия экспортирует люпин преимущественно в страны Европы, конкурируя с американской соей. В Австралии за счет насыщения севооборотов люпином удалось повысить урожайность других культур, в том числе и пшеницы, на 30 – 100 %.
В условиях Беларуси широкое распространение в 70 – 80-е годы XX в. имел желтый люпин. Последовавшее за тем массовое распространение фузариоза вызвало резкое сокращение посевных площадей. Позже были созданы устойчивые сорта желтого люпина, и посевные площади начали опять увеличиваться. В 90-е годы создана принципиально новая культура – узколистный кормовой люпин, урожайность которого достигла уровня зерновых культур.
Существует значительное количество местных названий культурного люпина: в России – люпин, лупин; на Украине – верни-солнце, кохва, дикий кофе, кава, солнечник, паникадило, волчий боб; в Беларуси – лубин.
Морфологические и биологические особенности люпина. Род люпин (Lupinus L.) относится к семейству бобовых (Fabасеае) и является весьма обширным, в пределах которого различными исследователями описаны травянистые, полукустарниковые и кустарниковые, однолетние, зимующие и многолетние виды. В природе насчитывается не менее 200 видов этого рода.
В результате изучения географического распространения ученые сделали вывод о существовании для рода люпина трех геоцентров, из которых наиболее богатым является Южноамериканский. Из всего многообразия люпинов в культуру введены в основном люпин желтый, узколистный и белый Средиземноморского центра происхождения. Из американских видов возделывается только многолетний (многолистный) и некоторые формы изменчивого люпина.
Корневая система стержневая. Стебель прямой, ребристый, опушенный. Листья сложные, очередные, с черешками различной длины, снабжены прилистниками, многопальчатые, реже цельные. Листочков 5 – 15, расположены, веерообразно на конце черешка. Характерной особенностью листьев люпина является их ярко выраженный гелиотропизм. Начиная от восхода солнца и до захода, листья следуют листовыми пластинами за ходом солнца, и в длинные летние дни все растение делает оборот по ходу солнца, причем верхняя часть листовой пластинки находится все время в перпендикулярном положении к солнечным лучам. После захода солнца листочки свертываются по складкам пластинки и опускаются. Поэтому коэффициент использования солнечной энергии люпином в два и более раз выше, чем у других бобовых и зерновых культур.
Соцветие – верхушечная кисть. Прежде всего зацветает соцветие главной оси, а затем боковые, в порядке расположения их – снизу вверх. Когда зацветает последний цветок вверху кисти, внизу уже идет завязывание бобов.
Плод у люпина – боб с перетяжкой на створках. Боб кожистый, опушенный, удлиненный, более или менее сплюснутый. Створки боба при созревании раскрываются и скручиваются. Исключение представляет белый люпин, у которого бобы при созревании не растрескиваются. Семена люпина имеют большое разнообразие по величине (крупные, мелкие), форме (округлые, сплюснутые) и окраске (одноцветные или мраморные); все семена имеют плотную кожуру.
Требования к влаге. Предъявляет высокие требования к влаге, поэтому возделывается в увлажненных районах.
Отношение к свету. Виды люпина относится к растениям длинного дня.
Требования к почвам. Наиболее высокая урожайность желтого люпина достигается на дерново-подзолистых почвах, супесчаных и легкосуглинистых, подстилаемых моренным суглинком. Достаточно хорошо растет и на более легких по гранулометрическому составу почвах. Плохо растет на тяжелых глинистых, глееватых, малопроницаемых почвах с близким стоянием грунтовых вод, а также на свежепроизвесткованных почвах. На зеленную массу пригодны и более влагообеспеченные почвы, а также окультуренные торфяно-болотные. Люпин узколистный является более требовательной к почвам культурой по сравнению с желтым. Он лучше растет на более связных, близких к нейтральным почвах. В этом отношении он ближе стоит к гороху.
Оптимальные агротехнические показатели почв: рН для люпина узколистного – 5,0 – 5,6, желтого – 4,5 – 5,8. Содержание гумуса не менее 1,4 %, подвижного фосфора 120 мг/кг почвы, обменного калия 200 мг/кг почвы.
Размещение в севообороте и система удобрений. Производственные посевы люпина необходимо размещать в севооборотах после озимой ржи, яровых зерновых, гречихи, рапса. На зеленую массу данную культуру можно размещать также после пропашных и силосных культур, под которые вносились органические и минеральные удобрения. Не рекомендуется люпин размещать после однолетних и многолетних бобовых культур, рядом с посевами бобовых культур, после многолетних злаковых трав, так как у них имеются общие вредители и болезни. Повторно сеять люпин на одном и том же участке следует не ранее, чем через 3 – 5 лет. Не допускается посев люпина в течение 3 лет после зерновых, которые обрабатывались гербицидами, содержащими глин (лентур, хармони, карибу). Не следует высевать люпин на свежеизвесткованном поле и после внесения сапропеля. Сам же люпин является отличным предшественником для многих сельскохозяйственных культур.
При выборе участка под семенные посевы следует помнить о необходимости соблюдения пространственной изоляции между видами и сортами для предотвращения механического и биологического засорения.
Люпин выносит из почвы большое количество питательных веществ, поэтому для получения высоких урожаев необходимо вносить определенное количество макро- и микроудобрений. Существенное влияние на рост, развитие и продуктивность растений оказывают фосфорно-калийные удобрения. Люпин может использовать подвижные формы фосфора из горизонтов, недоступных для, например, гороха. Выделяя через корневую систему больше экссудатов (органических кислот, углеводистых соединений), чем культуры нейтральных почв, люпин способен использовать также недоступные для растений формы фосфора. На дерново-подзолистых почвах положительное влияние на урожайность зерна люпина оказывают такие микроэлементы, как бор, молибден, цинк, кобальт.
Благодаря высокой азотфиксирующей способности все виды люпина не нуждаются в азотных удобрениях, их можно применять в небольших дозах под люпин, предназначенный для использования на зеленый корм и силос.
Районированные сорта люпина. Целесообразно в хозяйстве возделывать не менее четырех районированных сортов кормового люпина (по одному из каждой группы спелости).
Сорта желтого люпина: Жемчуг, Кастрычник, Пава, Юлита, Ранний, Адраджэнне, Регале. В 1997 году в республике (особенно в западных областях) отмечалось эпифитотийное развитие опасного заболевания желтого и белого люпина – антракноза, что поставило под угрозу возделывание этих культур. Было приостановлено выращивание желтого люпина в Гродненской и Брестской областях. Абсолютно устойчивые к данному патогену сорта пока отсутствуют, нет и достаточно эффективных фунгицидов.
Сорта узколистного люпина. Миртан, Першацвет, Митан, Ашчадны, Метель, Глатко, Пралеска, Данко, Гулливер. Четыре сорта селекции БелНИИЗК (Данко, Першацвет, Ашчадны, Харчовы) внесены в Госреестр Германии.
Сорт люпина белого: Сож.
Посев и уход за посевами. Обработка почвы под зернобобовые культуры на дерново-подзолистых почвах зависит от предшествующей культуры, гранулометрического состава, засоренности полей, погодных условий и осуществляется в три этапа. Сначала проводится лущение, позволяющее равномерно распределить в почве послеуборочные остатки, ускорить их разложение. На втором этапе проводят вспашку, которая должна быть завершена не позднее сентября месяца (проводят при сухой почве). При отсутствии возможности проведения первого этапа сразу после уборки предшественника проводится вспашка. Третий этап обработки почвы – предпосевная обработка, включающая рыхление, прикатывание до и после посева. Для сокращения проходов трактора по полю в сухую погоду при качественной вспашке после предпосевной обработки почвы комбинированными агрегатами проводят посев культуры.
Обязательна предпосевная обработка семян люпина. В зависимости от зоны возделывания культуры, сорта в патогенном комплексе грибов доминирует обычно два или три возбудителя. Сочетают обеззараживание семян с инкрустацией ростовыми веществами, микроудобрениями и инокуляцией штаммом ризобий (если люпин на засеваемое поле попадает впервые).
Люпин по своим биологическим особенностям относится к ранним яровым культурам. У всех видов люпина при раннем посевераньше закладываются цветочные почки, формируется более короткий стебель и более продуктивная главная кисть, созревание идет дружно и ускоряется на 4 – 6 дней. В связи с этим сеять его желательно в ранние сроки, первыми из ранних яровых. При выращивании люпина на семена применяют сплошные рядовые посевы и широкорядные посевы.
Уход за посевами заключается в бороновании (довсходовое и послевсходовое) и защите от вредителей и болезней. Из-за длительного пребывания кормового люпина в стадии розетки конкурентная способность его снижается, и он сильно угнетается сорными растениями. Наиболее вредоносными сорняками в посевах люпина являются марь белая, редька дикая, ромашка непахучая, просо куриное, щирица запрокинутая, осоты, пырей ползучий. При возделывании люпина на зерно необходимо борьбу с сорняками вести всеми возможными средствами, сочетая агротехнические приемы с применением гербицидов.
Самая серьезная болезнь для желтого и белого люпина в последние годы – антракноз. Узколистный люпин менее восприимчив. Мицелий гриба переносится в первую очередь с семенами, на которых он может жить до 18 месяцев. Его распространению в посевах способствует высокая температура (20 – 30° С) и повышенная влажность. Самое важное мероприятие борьбы – использование протравленного семенного материала, полученного из здоровых семенных посевов. Длительное хранение семян (1 – 2 года) также снижает их поражение антракнозом.
Уборка люпина. Лучшим способом уборки является прямое комбайнирование во время полного созревания семян на центральных кистях. Раздельная уборка не пригодна из-за растрескивания бобов при механическом воздействии рабочих органов жатки и подборщика комбайна.
Семена люпина, поступающие от комбайна, должны быть сразу отделены от недозрелых, раздавленных семян, зеленых побегов, сорняков и других примесей. При нахождении в ворохе, убранные семена с таких посевов в течение суток сильно повышают влажность, самосогреваются и теряют всхожесть. Доводить семена по влажности, чистоте и крупности до кондиций необходимо сразу после обмолота. Семена сушат, если они имеют влажность более 17 %.