Кормовые бобы высокобелковая кормовая культура. Монография

. В районах с достаточным количеством осадков бобы могут расти даже на каменистых, песчаных и глинистых почвах.

Таблица 5 – Урожайность бобовых культур (т/га) в зависимости от влагообеспеченности (по данным П. П. Вавилова, Г. С. Посыпанова)

Культура отличается недостаточной солеустойчивостью, причем масса клубеньков на корнях растений более чувствительна к засолению, чем их число. Лишь способность к большой аккумуляции ионов Na

, К

, Са

в корнях и стеблях некоторых сортообразцов снимает отрицательные метаболические последствия солевого стресса.

Кормовые бобы плохо переносят близкое залегание грунтовых вод и наличие в почве кадмия и подвижного алюминия. По терпимости к кислотам кормовые бобы входят во вторую (из 4-х) группу среди зернобобовых, т.е. они выдерживают такую кислотность, при которой образуются лишь отдельные клубеньки. Критической для них является рН 4,1. Оптимальная кислотность почвы для бобов – 6,5.

Кормовые бобы хорошо используют дополнительные питательные вещества, особенно, на первых фазах развития. Особое внимание нужно уделить достаточной обеспеченности почвы фосфором и калием, так как вынос из почвы питательных веществ составляет около 40 кг/га фосфора и 150 кг/га калия. На холодных, с незначительным содержанием органического вещества почвах эффективна стартовая доза азота 20 кг/га. На плодородных почвах азот не вносят.

Что же касается влияния продолжительности дня на общее развитие растений кормовых бобов, оптимальная его продолжительность для вегетативного и репродуктивного развития не совпадают: для первого оптимальной продолжительностью является 12-ти часовой, для второго – 18-ти. часовой день.

Общепринято, что бобы – культура длинного дня. Однако, их цветение необязательно должно проходить при определенной продолжительности освещения, они могут цвести как на коротком, так и на длинном дне. Реакцией растений кормовых бобов на увеличение светового периода является ускорение появления листьев и формирование цветочных почек, а спектральный состав света в фазе цветения и плодообразования может влиять на элиминацию цветков. Таким образом, реакция кормовых бобов на длину дня – количественная.

У обыкновенных кормовых бобов основной стебель продолжает расти до конца вегетации. Обычно кормовые бобы зацветают через 40 дней после посева и продолжают цвести в течение 30—40 дней. В обильные по осадкам прохладные годы бобы цветут более длительный период. Часто, когда нижние бобы уже готовы к уборке, в верхней части стебля вновь образуются бутоны и распускаются новые цветки, растения начинают ветвиться из пазух листьев, что вынуждает проводить чеканку с целью ограничения завязывания цветков, а также бобов, не обеспечивающих получение товарного зерна. Семенные посевы обыкновенных кормовых бобов в фазе биологической спелости нижних бобов (за 5—7 суток до уборки) необходимо обрабатывать десикантами.

Значительно упрощает процесс получения полноценных семян и фуражного зерна выращивание сортов кормовых бобов детерминантного (завершенного) типа развития, которые не нуждаются в чеканке, десикации и могут с успехом выращиваться в смешанных посевах с овсом и ячменем, что позволяет получать зернофураж с повышенным содержанием протеина непосредственно в поле.

4.1. Фенологическая шкала кормовых бобов

В процессе развития бобов видимые морфологические изменения отдельных органов и габитуса растения отмечают по следующим фенологическим фазам: появление всходов, фаза третьего-четвертого листа, ветвление, бутонизация, цветение и три фазы спелости семян- молочная, восковая и полная. В Западной Европе принято делить рост и развитие этой культуры на более подробные макро- и микрофазы (код ВВСН), которые приводит Шпаар Д. и др. (табл. 6) (цитируется по В. В. Коломейченко, 2007).

На практике фазу созревания делят на два периода:

– Начало созревания, когда семена бобов перестают увеличиваться, семенной рубчик и семенная оболочка окрашиваются в типичный для данного сорта цвет.

– Полная спелость характеризуется тем, что семена и бобы большинства кистей полностью созревают, листья засыхают и начинают осыпаться, стебель грубеет. Шпаар Д. описал четыре стадии спелости семян зернобобовых культур:

– зеленая или молочная спелость: листья, бобов и семена (в верхней части растений) еще зеленые, семена мягкие, содержимое семян молочное, содержание влаги 60%;

– желтая, бурая спелость: листья и бобы изменяют окраску, начинается типичное для данного вида опадение, семена принимают свойственную для данной формы окраску; спелость семян восковая; содержание влаги более 40%;

– начало полной спелости: все части растений изменили окраску; листья почти все опали, бобы желтые, содержимое семян твердое, содержание влаги 20%.

– полная спелость: все вегетативные части растения сухие, жесткие и отмершие, бобы отчасти растрескались, содержание семян твердое, содержание влаги меньше 20%.

По фазам развития выделяют 12 этапов органогенеза, которые дают полную картину развития растений.

Первый этап характеризуется формированием конуса нарастания и первых зародышевых листьев почки, свойственен внутрипочечной фазе развития побега.

На втором этапе начинают интенсивно формироваться настоящие стеблевые листья и междоузлия стебля. У бобов процессы заложения и роста междоузлий стебля идут синхронно. Верхушечный конус нарастания главного и боковых побегов в течение всего онтогенеза остаётся на втором этапе органогенеза, а генеративные органы развиваются из конусов пазушных почек.

Третий этап органогенеза характеризуется увеличением размеров конуса нарастания и формированием оси соцветия.

На четвертом этапе у бобов в пазухах листьев образуются генеративные побеги. Одновременно с этим верхушечный конус нарастания, вплоть до формирования плодов в нижних ярусах, продолжает продуцировать новые листья и новые генеративные почки.

Формирование органов цветка происходит на пятом этапе органогенеза, микро- и мегаспорогенез – на шестом.

Седьмой этап характеризуется формированием мужского женского гаметофитов.

Восьмой этап совпадает с фазой видимой бутонизации. При самоопылении процесс опыления происходит внутри бутона.

На девятом этапе – цветение, у самоопыляющихся растении данный процесс сводится к раскрытию цветка, в то время как у перекрестноопыляющихся происходит опыление и оплодотворение.

Десятый этап органогенеза характеризуется усиленным ростом плода в длину и ширину, в конце этапа плод достигает размеров, свойственных виду.

Рисунок 1 – Основные микрофазы роста и развития кормовых бобов

На одиннадцатом этапе семена растут за счет отложения запасных питательных веществ в семядолях.

Двенадцатый этап органогенеза связан с созреванием семян. В это время, происходит окончательный отток веществ в семядоли не только из плодовых створок, но и из семенной кожуры, а в конце – из всех органов растения, в результате чего растения отмирают.

С точки зрения функционального значения формирующихся органов, выделяют три основных периода:

первый период – формирование вегетативных органов соответствует 1и II этапам органогенеза;

второй период – дифференциации генеративных органов – III, IV, V, VI, VII, VIII этапам органогенеза;

третий период – формирование и созревание плодов и семян – X, XI, XII этапам.

4.2. Требования к факторам жизни и условиям произрастания

Требования к теплу. Среди зерно бобовых бобы относятся к наиболее холодостойким. Кормовые бобы во время роста и формирования плодов нетребовательны к теплу. Минимальная температура прорастания семян 3—4 °С, всходы переносят заморозки до -5 °С. При среднесуточной температуре 10 °С всходы появляются только через 20—25дней, а при 15—17 °С – через 8—10 дней. Оптимальная температура для роста и развития 18—20 °С, для формирования репродуктивных органов – 22—24 °С, для цветения – 25—27 °С, для формирования бобов – 20—22 °С и созревания – 18—20 °С. Температура 25 °С и выше вызывает опадение цветков и угнетает рост растений. Сумма активных температур для созревания семян скороспелых сортов должна быть 1800 °С, позднеспелых -2400 °С.

Холодостойкость бобов позволяет выращивать их на Кавказе с осени под зиму как озимые формы, хотя настоящих озимых у бобов нет.

Требования к влаге. К влаге бобы более требовательны, чем другие зернобобовые культуры. Для прорастания им необходимо 90—120% воды от их собственной массы. В связи с этим большое значение для получения высокого урожая имеют оптимальные сроки посева. Большая потребность бобов в воде ограничивает возможность выращивания этой культуры в нашей стране. Много влаги бобы используют также в период от прорастания до начала созревания семян. Отрицательное влияние засух как почвенной, так и воздушной проявляется в снижении количества завязавшихся плодов и в опадении завязей, осыпаются цветки, почки и мелкие бобы. В условиях оптимальной влажности получают более крупные семена, чем в засуху. Потенциально бобы являются высокоурожайной культурой. Однако из имеющихся на растении 300—700 семяпочек (в зависимости от сорта) по различным причинам, в том числе и из-за нехватки влаги, семян завязывается всего -4% от возможного количества. Только 13,6% цветков завязывают нормальные бобы, сохраняющиеся до уборки.

Обилие влаги в конце вегетационного периода задерживает созревание семян. Коэффициент транспирации около 800. В засушливое лето урожаи семян бывают низкие.

Кормовые бобы при выращивании требуют, в зависимости от почвенных условий, от 600 до 700 мм годичных осадков.

Бобы чувствительны к недостатку влаги, начиная с ранних стадий развития. При слишком жаркой и сухой погоде в период цветения формируется мало завязей, которые при недостатке влаги после цветения погибают. Поэтому колебания урожаев в отдельные годы очень большие.

Требования к свету. Бобы относятся к растениям длинного дня. В условиях короткого дня цветение и плодоношение задерживаются. Цветение начинается через месяц после появления всходов и продолжается снизу вверх по стеблю в течение длительного времени, когда нижние бобы уже заканчивают налив. Длительное цветение приводит к растянутому созреванию. Сорта, произрастающие в разных регионах, неодинаково реагируют на длину дня. Выявлено четыре типа реакции по началу цветения: длиннодневные (основная часть), короткодневные, промежуточные и нейтральные. Такая дифференциация свидетельствует о больших возможностях изменения культуры.

Продолжительность периода вегетации 90—140 дней. С продвижением на север вегетационный период укорачивается. Для вегетативного развития растений оптимален 12-часовой световой день, а для продуктивного -18-часовой.

Требования к почве. Бобы требовательны к почвам. Как правило, высокие урожаи бобов получают на почвах, удерживающих влагу. Такими свойствами обладают торфянисто-болотные и тяжелые глинистые почвы. Супеси малопригодны для возделывания бобов и требуют внесения минеральных и органических удобрений. Лучше всего бобы растут на плодородных, с оптимальной влажностью, нейтральных или слабокислых почвах. Такими обычно бывают дерново- карбонатные и дерново-подзолистые, хорошо окультуренные тяжелые и среднетяжелые, песчаные и суглинистые почвы в севообороте после хорошо удобренного предшественника.

На плодородных почвах и в оптимальных метеорологических условиях Нечерноземья кормовые бобы дают до 45—70 ц/га семян и 250—450 ц/га зеленой массы, благодаря чему они обеспечивают наиболее высокие урожаи протеина (13—20 ц/га) из всех зерновых и зернобобовых культур.

Требования кормовых бобов к элементам питания. Кормовые бобы требовательны к питательным веществам. Потребность в калии особенно высока, причем он поглощается в первые шесть недель роста растений, в то время как поглощение фосфора, кальция и магния происходит равномерно по всему вегетационному периоду, фосфор потребляется значительно меньше, причем кормовые бобы имеют, как и все зернобобовые культуры, высокую усвояемость этого элемента из почвы. Кормовые бобы имеют высокую потребность в азоте. При урожайности 40—60 ц/га потребляется 300—400 кг азота на га. При нормальных условиях они удовлетворяют эту потребность на 70—80% за счет фиксации азота из воздуха клубеньковыми бактериями, остальную часть поглощают из почвы. Во внесении азотного удобрения при нормальных условиях выращивания кормовые бобы не нуждаются. При худших почвенно-климатических условиях внесение «стартовой дозы» азота в фазе «азотного голодания» может быть целесообразным.