35 Общая характеристика зернобобовых культур, их ботанические и биологические особенности.
Зернобобовые принадлежат к ботаническому семейству Бобовые (Fabaceae), имеют много общего в биологии растений, приемов возделывания и качеством, полученной продукции.
Преимущество зернобобовых перед Мятликовыми заключается в том, что Бобовые производят на 1ед. площади больше белка, качество и усваиваемость которого выше. Зернобобовые дают самый дешевый белок, включенный в биологический круговорот азота воздуха, недоступный для других растений. Фиксация N происходит в процессе симбиоза бобовых с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, аккумулируемой растениями.
Корневая система зернобобовых культур – стержневая, проникающая на глубину 1-2м. Многочисленные боковые корни 1,2,3 порядков, размещаются в основном в пахотном слое почвы. Оптимальная плотность почвы для нормального развития корневой системы – 1-1,3г/см?
Для преобразования 1мл. воздуха в энергетических центрах, расходуется 3мл ки-слорода, поступающего через поверхность клубеньков и доставленного в энергетические центры легемоглобином.
По строению листа зернобобовые делятся на 3 группы:
- С перистыми листьями (горох, чечевица, чина, нут, кормовые бобы)
- С тройчатыми листьями (соя, фасоль)
- С пальчатыми листьями (люпин)
Эти группы отличаются по характеру начального роста, а в связи с этим и по особенностям агротехники.
Растения 1 группы прорастают за счет эпикотелиальной ткани и поэтому не выносят семядоли на поверхность почву, они допускают более глубокую заделку семян, боронование до появления всходов и после.
Растения 2-3 группы растут благодаря растяжению подсемядольного колена (гипокотиля), и выносят на поверхность почвы семядоли, требуют мелкой заделки семян, нельзя бороновать до появления всходов.
Стебель имеет различное строение: у гороха, чины, чечевицы, вики и некоторых форм фасоли – полегающийся. Верхушечные листочки перистых листьев перистых листьев редуцированы в ушки, с помощью которых растения цепляются друг за друга. До полного налива зерен, стебель поддерживается в вертикальном положении, к созреванию стебли полегают. У сои, люпина, кормовых бобов, нута и кустовых форм фасоли стебли прочные и сохраняют вертикальное положение в течение всей вегетации.
Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой формы и величины (лодочка, парус, крылья) и формы. В цветке 10 тычинок и один пестик с одногнездной завязью и несколькими семяпочками. Окраска венчика – белая, красная, фиолетовая. У большинства зернобобовых цветки собраны в соцветия.
Плод – боб, разной величины и формы, раскрывается двумя створками, и содержат несколько семян. После созревания у большинства видов, бобы растрескиваются по продольным швам, и семена разбрасываются по полю. У нута и сортов люпина бобы не растрескиваются. Селекционерам удалось создать сорта фасоли и чины со слабой растрескиваемостью бобов.
Семена имеют разнообразную форму, величину и окраску. Семя состоит из семенной оболочки и зародыша. На месте прикрепления семян к плоду сохраняется семенной рубчик, а у фасоли бугорки халазы и микропиле.
Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почки, из которых формируется надземная часть растения. Семядоли представляют собой зародышевые листья, в них откладываются питательные вещества, используемые при прорастании.
У зерновых бобовых отмечается следующие фазы роста:
- Всходы
- Ветвление стебля
- Бутонизация
- Цветение
- Образование бобов
- Налив семян
- Полный налив семян (начало созревания)
- Полная спелость
Зернобобовые делятся на 3 группы по биологическим особенностям:
В разные периоды роста и развития они предъявляют неодинаковые требования к температуре. К наиболее холодостойким относятся – нут, который переносит в фазу всходов заморозки до …-8°С; Люпин и кормовые бобы – до … -6°С, соя – до …-3°С. Наиболее чувстви-тельна к заморозкам фасоль, всходы погибают при …-1…+1°С. Для зернобобовых особенно важны повышение температуры в фазе налива и созревания семян, что не позволяет прово-дить посев в более поздние сроки и ограничивают продвижение некоторых из них в север-ные районы.
Зернобобовые предъявляют повышенные требования к влагообеспеченности в течение вегетации. Это связано с тем, что даже при непродолжительном дефиците влаги, клубеньки отмирают из-за недостатка углевода, ассимиляция листьев направляется на рост мелких корней, которые должны обеспечить растения водой. Прекращение симбиотической азотфиксации снижает продуктивность. При восстановлении оптимальной влажности почвы на периферии корневой системы образуются новые клубеньки, однако, азотный стресс отрицательно сказывается на урожайности культур.
Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества – это влажность в диапазоне – 60-100%ППВ.
Зернобобовые делятся на 3 группы:
- Растения длинного светового дня (чина, чечевица, горох, люпин, кормовые бобы). Период вегетации укорачивается с удлинением светового дня;
- Растения короткого светового дня (соя, и некоторые виды фасоли). Период вегетации сокращается с уменьшением светового дня и увеличивается с продвижением на север;
- Нейтральные (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута).
Однако почти каждая культура имеет сорта, которая к продолжительности дня имеют нейтральное отношение.
Зернобобовые требовательны к почвам. Наиболее благоприятны: среднесвязные, слабокислые, нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, с достаточным содержанием фосфора, калия и кальция, но плохо зернобобовые растут на кислых и песчаных почвах, исключение – люпин желтый, который даже при рН=4-4,5 дает хорошие урожаи. На песчаных слабокислых почвах неплохо удается и горох полевой (пелюшка).
Требования к элементам питания
Поскольку зернобобовые содержит большое количество питательных веществ и выносят из почвы соответственно, то потребность их в элементах минерального питания выше, чем у мятликовых культур.
Показатели выноса определяют в период уборки урожая. Максимальное накопление всех элементов минерального питания и накопление органического вещества у зернобобовых культур наблюдается в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. Затем начинаются сбрасывание листьев, опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Этот процесс продолжается до полного созревания семян, в результате чего часть элементов питания растения теряют. Разность между максимальным накоплением и отчуждением с урожаем равна количеству питательных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом.
В средней, с 1т семян и соответствующим количеством органической массы, растения зернобобовых выносят по 110кг азота, фосфора и калия, что почти в двое больше по сравнению с мятликовыми культурами. Поэтому при низкой активности симбиоза или его отсутствия зернобобовые дают урожай в 1,5-2раза меньше, чем мятликовые. В засушливое лето на формирование 1т зерна зернобобовых культур используется фосфора меньше, чем во влажный период, а калия – больше. При недостатке влаги, вынос азота и содержание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза).
Динамика потребления элементов питания подтверждена сроками уборки. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем собирают в 3 раза меньше. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший урожай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов.
Источник
Зерновые бобовые: горох, бобы конские, фасоль, соя и др.
Прорастание семян. Наблюдения проводят так же, как за зерновыми культурами.
Всходы. Начало наступления фазы: у фасоли и сои – семядоли, появившиеся над поверхностью почвы, разъединились; у гороха, бобов конских – появились ростки (рис. 19). В таблице 108 отмечают первые всходы («а»), когда признаки наступления фазы зарегистрированы в отдельных местах (рядки не обозначены), и массовые всходы («б») – то же на большей части участка (рядки четко обозначены).
3-й настоящий лист. У фасоли вслед за разъединением семядолей появляются сразу два настоящих листа (у фасоли они простые), после чего происходит развертывание пластики 3-го листа, что и следует считать за признак наступления фазы; у гороха счет листьев ведут с 1-го настоящего листа, а 1-й недоразвитый лист в расчет не принимают (рис. 19 а); у бобов конских не учитывают нижние чешуеобразные листья и 1-м настоящим листом считают лист, имеющий листовые пластинки (рис. 19 б).
5-й настоящий лист. (только для сои) (3-й тройчатый лист). Признаком фазы является развертывание 3-го тройчатого листа. У растений сои вслед за разъединением семядолей появляются сразу два настоящих листа – они простые (по одному листочку), — затем развертываются 1, 2, 3-й и последующие тройчатые листья (каждый из трех листочков).
Появление боковых побегов. Появление зачатков первых боковых побегов в пазухах листьев.
Появление соцветий. Появление в пазухах листьев зачатков первых соцветий (рис 19).
Начало цветения. Лепестки у первых цветков раскрылись (рис. 19). После массового зацветания и до созревания первых бобов у единичных растений наблюдения на участке ведут два раза в декаду, а затем – через день.
Появление бобов. (у сои) Первые бобы достигли длины около 1 см. В примечании таблицы 108 должна быть отмечена дата, когда у большинства растений сои бобы сформировались во всех узлах главного стебля и боковых побегов.
Конец цветения. (у гороха и сои) Зачатки соцветий в пазухах верхних листьев не развиваются. Они как бы недоразвиты и начинают засыхать. У осмотренных растений только у некоторых остались цветки. Отмечают только дату наступления фазы без подсчета количества растений и доли (%) отцветших растений. В течение недели необходимо проследить, не является ли это прекращение цветения случайным явлением, вызванным неблагоприятными условиями.
Созревание. Пожелтение (побурение, почернение) первых бобов; семена в них приобрели свойственную данному сорту окраску.
У сои отмечают также второй этап созревания – от общего количества бобов на растении побурело не менее 75 %.
Масличные культуры: подсолнечник, рапс озимый, рапс яровой, соя, лен масличный, редька масличная и др.
Наблюдаемые фазы развития:
Всходы: определяются как у гречихи (рис. 20).
Вторая пара листьев. Появление второй пары настоящих листьев (рис. 20). При регистрации этой фазы необходимо отличать первую пару настоящих листьев от семядольных.
Появление соцветий. Начало образования «корзинки», наружные листочки которой на концах вытянуты и заострены, образуют как бы звездочку среди верхних листьев (рис. 21).
Цветение. Трубчатые цветки, находящиеся у края корзинки, раскрылись, при соприкосновении с ними на пальцах остается желтая пыльца. После массового наступления фазы цветения и до первых признаков изменения окраски кожуры крайних семянок корзинки, осмотр растений на участке производят два раза в декаду, после появления этих признаков – через день.
Созревание. В средней части корзинки кожура семянок приобрела свойственную данному сорту окраску (серую или темно-серую с полосами, черно-фиолетовую или иную); ядро сформировалось, сделалось плотным; большая часть листьев и язычковые цветки (краевые) засохли, тыльная часть корзинки пожелтела. После массового созревания осмотр на участке проводят два раза в декаду.
Уборочная спелость. После наступления созревания у 75% растений наблюдения проводят за побурением (подсыханием) тыльной части корзинки. Наблюдения прекращают тогда, когда побурение отмечается не менее чем у 85% растений, так как при побурении (подсыхании) корзинок у 85% растений и более наступает уборочная спелость, т. е. эту дату принимают за дату наступления уборочной спелости. Подсчет растений с побуревшими корзинками производят по 8.2.2.
Источник