Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рост, развитие и продуктивность кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Рост, развитие и продуктивность кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

САРБАСТ Мохаммед Амин

УДК 633.367+633.358:631.547.1 (493)

РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ БОБОВ И ВИДОВ ЛЮПИНА В УСЛОВИЯХ БЕЛЬГИИ

(Специальность 06.01.09 — растениеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена на кафедре растениеводства Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гатаулина Г. Г.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дебелый Г. А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Баранов И. К.

Ведущее предприятие — Московское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова.

Защита диссертации состоится «25"» . . . .

1993 г. в час. на заседании специализированного совета

К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ученый секретарь специализированного совета

Автореферат разослан «

1693 г.

В. И. Скоблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми- Проблема производства раотительного балка остро стоит во многих странах мира. Зерновые бобовые культуры, приобретают особое'значение в мировом земледелии, так как они характеризуются ценным химическим составом, высоким содержанием белка в семенах и зеленой массе, могут попользовать азог воздуха и выращиваться баз внесения дорогостоящих и энергоемких азотных удобрений. Чтобы производить собственный кормовой белок и освободиться от зависимости поступления эго из США, Европейское Экономическое Сообщество выделало специальные субсидии на программы по растительному белку, вначале, на такие культуры, как горох и корковые бобы, а с 1984 г. и на люпин.

Кормовые бобы традиционно возделываюгоя в Бельгии, как л в соседней с ней Голландии. В частности, широко распространен голландский сорт полудетерминантного типа Альфред.

Многие страны Западной Европы в настоящее время проявляют интерес к люпину,, особенно к лшину белому, в семенах которого содержится 38-40 % белка. Селекционная работа н исследования по лшину развиты в Германии, Польше, Франции, Испании, Португалии, Англия, о чем свидетельствуют материалы УП Международной конференции по летину (Португалия, 1993 г.).

Сравнительного изучения особенностей фогосинтвтичаскоА деятельности и формирования урсгаж кормовых бобов и видов лшнна в условиях Бельгии не проводилось. Кроме того, недостаточно изучены особенности прорастания зернобобовых культур. Изучение этих вопросов представляет теоретический и.практический интерес.

Цадь ц задачи исследований - определить особенности прорастания семян зернобобовых культур, провести сравнительное изучение роста, развития,' фотосинтеглчаской• деятельности а прод;\чгивноетя

кормовых «Зобов и видов люпина в условиях Бельгии!

В задачи наследований входило: выявить особенности прорастания различных зернобобовых культур; установить продолжительность вегетации и отдельных периодов формирования урожая у кормовых бобов и видов лшина; выявить особенности роста в зависимости от культуры и условий вегетационного периода; исследовать в динамике изменение элементов фогооинтетической деятельности растений в посевах а установить их влияние на формирование урожая биомассы и семян; определить урожайность изучаемых культур, элементы структуры урожая, их изменчивость в зависимости от культуры и условий вегетации.

Ндучная цовизна. Впервые в условиях Бельгии проведено сравни тельное изучение и установлены особенности роста, развития, фотосинтетической деятельности растений в поаевах, урожайности и белковой продуктивности кормовых бобов и трах однолетних видов лгаш - белого, желтого и узколистного.. Показано, что скороспелый сорт белого люпина Старт устойчиво созревает в условиях Бельгии и превосходит кормовые бобы по урожайности оемян и сбору балка. Установлены особенности прорастания семян зернобобовых культур.

Пракшаокадладнмдь дадудыдш! щщздоший. Выявлары ос( бенности формирования органов проростка в динамике и использован] питательных веществ семядолей в процессе прорастания,у различных зернобобовых культур. Определены параметры формирования высокого урожая корцовых бобов я видов лшина в условиях Бельгии. Показан перспективность возделывания скороспелых сортов белого лшина, превосходящего по урожайнооги и белковой продуктивности кормовые бобы.

ДшзайздизиаайДБН.. Основные положения диссертации изложены в двух опубликованных работах,, доложены на Ш научной конференции

■ СОЙС-'АФ, КФ ТСХА, Калуга, 1993 г.

ОЗшивайОЩ. Диосертация изложена на страницах мааи-нописного текста, включает тай лиц , рисунков. Список литературы включает наименований, в том числе на иностранных языках.

■ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ментальная работа состояла из лабораторных исследований и полевого опыта. Полевой опыт проводился в 1989-1991 гг. в Бельгии, Лвввн. Почва суглинистая, содержание гумуса - 1,8 %, рНс0Л - 5,5, содержание фосфора - 10 и калия - 13 мг на 100 г почвы. Исходя из кислотности почвенного раствора и содержания питательных веществ в почва, лабораторией, проводившей обследование опытного участка, были даны рекомендации по внесению известковых материалов и фос-форно-калийных удобрений. В соответствии о этими рекомендациями вносились удобрения по действующему веществу: Р20д - 160 ки/ч, К^ - 250 кг/га, М 0-75 кг/га, известь - общая доза (за 2 года) - 4,6 т/га. Азотные удобрения при выращивании зерновых бобовых культур не вносили. В 1988 г. на опытном участка после внесения удобрений и подготовки почвы был проведен уравнительный посев. В дальнейшем на этом участке проводили опыт 3 года с использованием в качества промежуточной культуры горчицы белой, которая запахивалась после отрастания. ■ , , .

Объектом исследования в полевом опыта были,кормовые бобы сорта Альфред голландской селекции; ляшл белый, скороспелый сорт Старт с полудетерминангнш типом роста селэкшш ТСХА, Россия; скороспелый сорт люпина желтого Акадешческий-1 и сорт узколистного люпина местной селекции Узколистный горький. Б 1939 г..испы-тызался. гакке горох. В дальнейшем ¡ш^алясь кормозые боди и вида

яшина. Люпин белый впервые изучался в Бельгии, бед выбран наиболее скороспелый сорт Старт. Изучение особенностей роста, развития и фориирования урожая видов лопина било важным в аспекта многолетних исследований о белым люпином, а также и о другими.видами люпина кафедра растениеводства Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (Г.Г.Гатаулина). Размер опытной делянки 15 м2, повгорность 4х-кратная. Срок посева изучаемых культур - в конце апреля. В день посева семена обрабатывали ризоторфином, оодершцим специфические для культуры и активные штаммы-клубеньковых бактериД. Способ посева - широкорядный, с'междурядьями 50 ом. На погонный метр рядка высевали 20 семян, глубина посева - 4-5 ом. Уход заключался в ручной обработке междурядий и прополке сорняков. Уборку проводили при полном созревании сплошным методом вручную,

_ В опыте проводили фенологические наблюдения, определяли гуо-готу стояния растений, Биометрические учеты (высота раотений, накопление биомассы онрой и сухой, площадь диотьев) проводили до фазам и периодам развития растений. Площадь листьев определяли весовым методом, фотооингетиче ский потенциал, и чиотую продуктивность фотосинтеза по Ничипоровичу. Урожай определяли методом сплошного учета и приводили К 14^-ной влажности и 100$-ной частоте. Урожайные данные обрабатывали, методом дисперсионного анализа. Определяли элементы-структуры урожая. Аминокислотный состав определяли на аминокислотном анализаторе ( Ркамто-Ья. . £КВ 4151 ' Л£рНл Р-Сил Льим Лий ЖплСут > с выводом результатов на компьютер.

Особенности прорастания семян различных зернобобовых культур: выносящих семядоли на поверхность - люпинов белого, желтого, узколистного и не выносящих - гороха посевного и вики посевнойи несколько позже - кормовых бобов определяли в контрольно-семен-

ной лаборатории ТСХА. Семена проращивали в рулонах, а также в песке в сосудах по методика определения силы роста о учетом показателей на 7-й и 10-й день проращивания. Измерения проводили на нормально развитых проростках. Определяли длину корней и роотхов, сырую и сухую массу отдельных органов пророогков и целых проростков. Часть данных обрабатывали методами корреляционного и регрессионного анализа на компьютерах.

Метеорологические условия в годы проведения опытов отличались от среднемноголетних показателей. Обычно погодные условия вегетационного периода в Бельгии характеризуются умеренным температурным режимом и достаточным количеством осадков. Среднесуточная температура в апреле - 8,9°, мае - 12,6, июне - 15,7, июле - 17,3, августе - 17,2°. Количество осадков, в мм, в апреле - 52, те -60, июне - 63, июле - 68, августе - 68. В 1989 г. в апреле осадков выпало в 2 раза больше нормы, однако в мае, июле и августе их выпало всего 30-40 % от нормы, а среднесуточная температура была более высокой. I9SO г. по температурному режиму не отклонялся сильно от средних многолетних. Осадки распределились неравномерно. В июне их выпало 150 % от нормы, однако в июле я в первой половине августа - значительно мэньпэ норма, что ускорило созревание. В первой половине вегетации 1991 г. было прохладнее, чем обычно. Ишь и июль были дождливыми. Сухая и теплая погода августа способствовала нормальному созреванию семян.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Одойшщетищош&шш^^ ■ тьт

Известен ход прорастания семян у зерновых бобовых культур, последовательность развития отдельных органов проростка. Однако в литературе отсутствуют сведения,-о липайшх размерах и »асов

проростка и отдельных, его органов. На изучалось'развитие пророст ков у разных видов люпина и в сравнении о культурами, на выносящими семядоли на поверхность.

Проращивание семян люпинов белого, желтого, узколистного, а гакка гороха посевного и вики посевной в рулонах (фильтровальная бумага) показало, что в первые 6 дней проращивания корни у зернобобовых культур раотут в 2 раза баотрее, чем ростки (табл. I).

Таблица I

Длина ростков и корнай у проростков зерновых бобовых культур (проращивание в рулонах и а сосудах с паском), ом

Рулоны Песок

Культура; 7-й л авд. Ю-й Дв№>

ростки корни роотки корни роотки корни

Лшин белый Зг:2; ОЛ? Из № № 17,5.

Дшин узколистный ЧА ЧА № 15.6,

Лшин желтый ■ № 9.3,

Горох посевной Во ■ча> №

Вика посевная 11-5 • т 16.6,,

Цримечание: в чяолитела - средняя длина;

в знаменателе - ошибка средней. ■

у видов лшина отмечаются'различия в окорости,роста отдельны органов'. Так, на 6-й день проращивания длина корня у долина узколистного соотавила 13 см, в то время как у белого - ,7,2 си, а у келтого - только 5,3 см. Корна и ростки люпина узколистного.в процаоса прорастания растут значительно быстрее .у чем у люпина белого, а у люпина аелтого они растут очень медленно.

В последующие дай (?-й -10-Ю темпы роста корней в длину ■:. замедляются, а у :роотков увеличиваются. К 10-му дна с начала про-

ращивания их линейные размеры выравниваются. Однако у люпина белого в это время продолжаетоя интенсивный рост корня,а у вики - отеб-ля. Наибольшая длина стебля у вики посевной и люпина узколистного.

Корреляционный и регрессионный анализ роста корней и ростков у зернобобовых культур позволил установить степень зависимости и выразить ее в виде уравнений регрессии. Приведенные в диссертации уравнения регрессии характеризуются высокой отепеныо достоверности коэффициентов корреляции и реграооии.. Например, для лшина белого рост корня (У ) и ростка (X) определяются следующими уравнениями регрессии на 7-й (I) и на -10-й (2) дни от начала проращивания: й - коэффициент корреляции,' коэффициент детерминации.

У = 3,19 + 1.38Х (I) Я = 0,90 ; • £ = 0,80 .

У = 4,69 + 1.35Я (2) ■ Я = 0,78 ; £> = 0,60 .

Для люпина желтого эгя зависимости. описываются следующими уравнениями регрессии на 7-Й (3) и 10-й (4) дни.

«/=> 2,0 + 1.3Я- (3) /2 = 0,88; 23-0,77.

У = 3,3 + 0.8.Г (4) А = 0,60 ; <£>= 0,36 .

По длине ростка в'период всходов можно судить о длине корня.

Развитие пророотка осуществляется за-счет активизации ферментов при набухании и прорастании семян. Для развития,органов проростка требуются пластические ващества. и энергия. ■ Поэтому по мере 1рорастания сухая масса проростка по сравнению.с массой семени уменьшается в связи с расходованием'пластических вещаотв на дыха-зие. На 6-й день проращивания, в рулонах убыль сухой массы у проростков различных зернобобовых культур составляла 12-14 % от су-сой массы семян, у люпина белого -8 5?.

При проращивании в пэоке по методике.определения оилн роота убыль сухой массы .на 7-й дань проращивания составляла 15-17 %, у люпина белого - 13 % (табл. 2).

Сырая и сухая масса, проросгков. 7-й день про'ращивания ' в сосудах о песком

Культура Масса 100 Убыль, % от сухой маосы семян Сухая масса органов, % от целого пгютстка

сырая сухая семядоли с оболочной в т.ч. оемя- доли корни стебли и листья

Люпин белый 140,5 25,5 18,2 84,1 69,1 .4,4 11,5

Люпин узколистный 119,1 II.7 17,1 64,5 42,2 Н,I 24,4

Люпин желтый 75,4 9,7 12,7 83,5 55,2 5,3 11,2

Горох посевной 83,2 15,6 .18,7 85,7 - 4,8 9,5

Вика посевная 29,2 3,7 12,7 64,6 - 6,8 28,6

Несмотря на уменьшение сухой массы проростка по.сравнению с масоой семени, оырая масса его быстро растет и превышает сухую на 7-й ¿пень проращивания в 6-7 раз. Оводненность проростков составляет 82-87 %. Наибольшая оводненность у развивающихая и быотро растущих органов пророогка: у корней - 95-96 % и у ростков -92-94 %. В то ке время оводненность семядолей составляет 70-80 %.

Раотущие органы - корень и стеблевая часть проростка с лис-, тьями - развиваются за счет питательных веществ семядолей. На 7-й день проращивания в семядолях'о оболочкой сосредоточено ог 84 до 64 % сухой массы проростка в зависимости от культуры. С учотоа затрат на дыхание.в чшх оставтоя всего 55 % сухой массы семени у люпина узколиотного и вики и 73 $ - у других культур. Несмотря на • то, что корни росли в длину быстрее отебяевой части проростка, удельный вес сухой маосы стебля с листьями в 2 раза больше сухой массы корней. Он составлял 10-И % у люпина белого, желтого и го- . роха и 24-28 % от сухой тс с и проростка у быстро растущих культур - люпина узколистного и вики посевной..

•Сухая масса органов проростка изменяется.в процессе .развития.

К 10-му дню проращивания значительно увеличивается доля растущих органов (табл. 3).

Таблица 3

Сырая и оухая масса проростков, 10-й день проращивания в сосудах с песком

Масса 100 HDODOCTKOB. Г Убыль, % от сухой массы сэмян Сухая масса органов, % от палого nDODOcTKa

Культура сырая сухая семядоли з обо-дажой в т.ч. семядоли корни стебли и лиотья

Люпин белый 198,0 26,3 10,1 70,0 53,1 11,3 18,7

Люпин узколиогннй 135,4 11,3 17,3 52,2 29,3 13,7 34,1

Люпин желтый 125,7 10,9 4,3 67,4 40,5 14,9 17,7

Горох посевной 125,9 14,0 23,2 64,4 - 12,8 22,8

Вика посевная 42,5 3,3 27,4 35,4 - 22,5 42,1

Доля семядолей о оболочкой в оухой массе проростка уменьшилась до 52 % у люпина узколистного, 35, % у вики и 65-70 % у других культур, в то« числе доля оболочки у люпина белого, желтого и. узколистного составила .соответственно 17, 23 и 27 %. В корнях сосредоточено в зависимости от культура от 30 до 40 %, а в ростках от' 60 до 70 % пластичеоких веществ, поступивших из семядолей в расгущиа. органа. Быстро растущие культуры люпин узколистный и вика посевная в большей степани используют питательные вещества семядолей для формирования растущих- органов в процессе прорастания.

•Сырая масса 10-ти дневных проростков превыаает сухую уна в 8-9 раз, а у люпина желтого и вики - в 11-12 раз (т.е. оводнан-ность.проростков составляет 91-92'$).

В структура сырой массы проростка доля семядолей еще меньше, чем в сухой. На. 10-й день она составила ('без оболочки) 37 % у люпина белого и желтого и 23 % - у. узколистного. В это время у вики и лшина узколистного сырая масса стеблей с листьями составляет

уже 51-55 % от сирой масоы пророотка, корней 21-25 %, а оемядол! с оболочкой воего 28-Ю %.

На Ю-й день проращивания в сосудах с песком отмечаегоя небольшое повышение сухой масоы проростков по сравнению о 7-м дней у культур, выносящих се юдоли на поверхность я относительно медленно растущих - /шлина желтого и люпина белого. У этих культур на 10-й дань убыль сухой масоы проростка по отношению к семенам сократилась до 7-10 %, в го время как у быстро растущего люпина, узколистного она сохранилась на том же уровне - 17 %, а у вики и гороха увеличилась до 23-27 %.

Кормовые бобы проращивали в рулонах и в сооудах с песком по той ей методике, что и другие зернобобовые культуры. Этот опыт показал, что на 7-й день проращивания в рулонах средняя длина-корней соотавила 6,6 см, а ростков - 4^5 ом. При проращивании в, ооаудах о песком на 7-й день убыль сухой массы проростков по ера нению с маосой семян составила 15,9 %. Раотущие органы - корни и ростки составили 21,5 % от сухой массы проростка - больше, чем у гороха, но меньше, чем у таких быстро растущих культур, как вака посевная и люпин узколистный;

Таким образом, в одыга* установлены изменение линейных размеров и маооы корней и роотков.и степень расходования питательны веществ семядолей на ростовые процессы у различных зернобобовых культур в процесса прорастания.

' ОадДшйата ,восда,. вазаатда а ^¿кздлшдзд&как, , далшьайахь. аидра. ладана л .кавмат ОоДав В развитии растений в посевах выделены отдельные периода, общие для всех изучаемых зернобобовых культур. Эти периода были описаны ранее для.люпина.белого (Гатаулина, 1986), а затем и для других видов люпина. (Тришкин. , К50): В,табл. 4 представлена

продолжительнооть периодов культур.

Продолжительность периодов развития видов люпина и кормовых бобов (1989-1990 гг.). дни

Культура Посев- Пари о; тш I активной фотосинте-1аской деятельности Созре- Посев-

всходы Всего Всходы-начало цветения Цветение и образование _0обор Рост бобов и налив семян вание созрет-ваниа

формовые бобы 8 92 40 23 29 6 106

Тюпин желтый 8 100 47 ' 22 31 8 116

Тюпин белый 8 100 37 23 40 10 118

йопин узколистный 7 .'. ....... 1.. , 90 40 22 28 6 103

■В начальный период развития (посев-всхода) и конечный (созре-¡ание) фотосинтез отсутствует. Общая продолжительность этих перио-[ов в условиях Бельгии оказалась небольшой и составила в зависимо-:ги от культуры 13-18 дней, в то время как по данным Гатаулиной и ■ Шишкина в условиях Тамбовской области России она была в 1,5 раза ольша.

Урожай создается в процеосе фотосинтеза. Эту часть вегетации юпина л кормовых бобов можно разделить на 4 качественно различ-ых периода: I - всхода - начало цветения; П - цветение и образо-аниа бобов; Ш - рост плодов; 1У -.налив семян. Общая продолжи-ельность этих периодов у видов люпина была примерно такой же или энного больше в условиях Бельгии, чем в опытах Тришкина. В наших пытах на основании фенологических наблюдений у культур были чэг-о вндаланы периода I и П. Однако границу между Ш и 1У периодами ило трудно установить-визуально,, определена ах обцая продолжи-

эльность (табл. 4). •

Пврокорядннй способ посева и. сравнительно небольшая густота

о

стояния растений (25-30 растений на I м ) позволили проявиться потенциальный возможностям отдельных раотений в отношении ветвления, ростовых процеооов и продуктивности. В то же время смыкание рядков через месяц после всходов свидетельствовало о достаточной плотности огаблестоя для активной фотооинтетичеохой деятельности посева.

Как ухе отмачалооь, для исследования были взяты скороспелые сорта белого и желтого люпина. Сорт кормовых бобов Альфред и люпина белого Старт характеризуются полудетериинантным типом роста, у люпина узколистного - нормальный тип ветвления.

В срадием на I растение у кормовых бобов приходалооь 0,5 боковых побега. Виды люпина сформировали На каждом растении боковые побеги с бобами: лшин белый - 3,7.укороченных побегов I порядка, доден желтый - по 3,7 побегов I порядка и 3,1 побега'П порядка, люпин узколистный - по 1,6 длинных побегов и по 4,1 верхних побегов. Большая часть бобов у желтого и узколистного люпинов сформировалась на боковых побегах.. ...

Роот раотений в высоту и показатели фотосинтетическай деятельности были различными в зависимости от метеорологических условий года; чем .больше осадков^в первой половине вегетации, трм выш1 растение (табл. 5). Так, высока растений лшана белого в 1930 и 1991 гг. была соответственно 87 и 80 см, больше на 20-25 см, чем в Таковской обл. (Тршкин.1990 г.). Рост раотений. в высоту у кормовых бобов и видов люпина, как правило, завершается к "концу П периода «-'цветения* образования бобов. • ; ;

Площадь листьев у изучаемых культур достигала максимальной величины также'к моменту образования бобов на верхних побегах (ярусах). Индекс листовой, поверхности в это время был наиболее высоким у белого люпина - в среднаи 5,3, у корковых бобов и лши-

Роот в высоту и основные показатели фотосинтатичаской деятельности посевов

Культура Роог в высоту. Максимальная площадь листьев, о тыс.ы /га ФП, ; 2 млн. м• дней/га . ЧПФ, • ? г/м*сутки Биомасса в период роста бобов, т/га

см сырая сухая

1989 г.

Кормовые бобы 73 40 1.41 4,8 31,8 5,91

Люпин желтый 39 36 1,25 4.3 27,0 4,03

Люпин белый 59 50 • 2,00 6.0 54,3 10,05

Люпин узколиотный 67 '45 1,50 7.0 53,4 9,04

1990 г.

Кормовые бобы 84 32 1,35 4.5 28.3 6,07

Люпин желтый 69 40 1.45 4.4 29.0 6,38

Люпин белый 87 57 1,94 4.8 46.0 9,31

Люпин узколиотный 96 45 1,50 6,5 48,0 9.75

Т99Т г.

Кормовые бобы 80 45 1,56 4.6 40,0 7,18

Люпин желтый 65 43 1,47 4,4 .43,0 6,45

Люпин белый 80 52 2,03 5.1 69,5 10,35

Люпин узколистный 89 .47 1,51 е.з 55.9 9,51

В соалнем за 3 гот

Кормовые бобы 79 39 . 1.44 4.6 33,4 6,40

Люпин желтый 58 40 1,39 4.4 33.0 5,62

Люпин белый 75 53 1,99 5,3 56,6 9,90

Люшш узколистный 84 .46 1,50 6.6 52,4 9,43

на желтого - 4,0 в у люпина узколистного - 4,6. Выоокая площадь

' "Л

: лиотьав - 30-40 тыо.ы/га - сохраняется у кормовых бобов и видов люпина вр П и Ш периодах, г.е. во время цветения, образования в роста плодов. Она быогро уменьшается в 17 период - налива семян. 7 белого люпина листья полностью опадают к концу налива-началу • созревания семян, в то враия как у других культур во время созревания бобов на .шшшх ярусах на растениях сохраняется часть зеле-• кых листьев. '• -г

Фотосинтетический потенциал посевов (ФП> бил различным у

изучаемых культур. Наиболее виаоким он был у люпина белого (в 2

среднем 2,0 млн. м дней/га), что связано с большей продолжительностью активной фотосинтетической деятельности и более выооким индексом листовой поверхности у этой культуры. У кормовых бобов и люпина узколиотного ФП составил 75 %, а у люпина желтого - 70 % от ФП у белого люпина.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) в среднем за вегетацию во все года исследований была наиболее высокой у люпина узколиотного, составив 6,5-7,0 г/м^оугки, в то время как у люпина белого и кормовых бобов 4,5-6,0 и у люпина желтого 4,3-4,5

о

г/м -сутки.'

В соответствии с величиной ФП и ЧПФ наибольшее накопление биомасоы характерно для люпинов белого и узколистного - в ораднем в конце периода роста бобов около 50 т/га зеленой массы и 9,0-9,5 т/га сухой массы. У кормовых бобоз и люшана келтого накопление биомаосы было меньше соответственно на 35 и 40 %. :

Таким образ ом,по показателям фотосингетической деятельности и накоплению биомассы люпины белый и узколистный превосходили кормовые бобы и люпин желтый. Однако важно знать, какая часть продуктов фотосинтеза используется для формирования плодов и семян, какова урожайность семян.

УвоааЗшиь д качество.семяц

За года испытания кормовые бобы показали среднюю для' этого региона урожайность семян, которая в среднем за 3 года составила 4,2 т/га и была более высокой в 1989 г. - 4,9 т/га (табл. 6).

Урожайность семян люпина белого была в среднем на 0;38 т/га больше и существенно превосходила кормовые бобы в 1989 и 1991 гг.

Урожайнооть семян и сбор белка

Культура У рожайность, .т/га Сбор белка, кг/га

1989 1990 1991 среднее за 3 года.

Кормовые бобы Люпин желтый Люпин белый Люпин узколистный 4,90 3,12 5,50 4,10 3,80 2,37 4,03 2,93 3,92 1.83 4,21 3,01 4,?0 2,44 4,58 3,35 1260 1100 • 1786 1172 . , <

В 1990 г. разница в урожайности была меньше ШР, т.е. несущественной. Урожайнооть семян люпина узколистного была на 20 % и желтого - на 40 % нижа; чем у кормовых бобов.

-Если судить по элементам структуры урожая, можно оделать заключение о высокой семенной продуктивности каждого растения при

о

густота стояния перед уборкой 25-28 растений на «.Особенно много бобов и оамяН' формировалось на растениях люпина жёлтого и узколистного. В табл. 7 указано количество бобов о нормально развитыми семенами. Кроив того, у люпина желтого на вархних ярусах было

Таблица 7

Элементы структуры урожая (1989-1990 гг.)

Культура Густота перед уборкой, раот.Аг На одном растении Масса 1000 семян, г . Чиоло семян в бобе

бобов, шт. семян, шт., ' масса оамян, Г

Кормовые бобы 23 II .' 36 19,3 529 з.з

Люпин желтый 24 27 81 10,8 134 3,0

Люпин белый 28 19 65 17,8 272 3,4

Люпин, узколистный 25 21 78 14,3 187 3,7

много недоразвитых, скрученных бобов. Высокая урожайность кормо-•■вих бобов в значительной мера определялась высокой массой 1000

семян. У люпина белого сорта Старт масса ЮОО оемян составила всего 270 г. В опытах Гатаулиной и Тришкина в условиях Тамбовской области России она варьировала по годам, но в ореднем составляла 340 г.

7 люпина желтого и узколистного 60-70 % бобов формировалось на боковых побегах, у люпина белого - 40-44 %. У кормовых бобов доля бобов и семян с боковых побегов была незначительной.

В семенах изучаемых культур содержалось разное количество белка. Больше всего его было у люпина желтого - от 43 до 50 % в зависимости от года. В семенах люпина белого содержание балка изменялось от 38 до 42 %, люпина узколистного - 35-38 %, кормовых бобов - 28-30 %.

Сбор белка о семенами наиболее высоким был у люшша'белого, составив'в среднем за 3 года 1786 кг/га, на 30-35 $ больше, чем с урожаем кормовых бобов и других видов люпина.

На аминокислотном анализаторе был определен, аминокислотный оостав белков в семенах культур и произведен расчет содержания отдельных аминокислот в I кг семян (табл. 8).

Анализ показал, что по содержанию незаменимых аминокислот, особенно лизина, все зернобобовые культуры в несколько раз превосходят пшеницу и ячмень. Исключение составляет метионин, содержание которого меньше, чем у зерновых культур. Аспарагановая и глготаминовая кислоты составляют в семанах люпинов от 32 до 37 % общей суммы аминокислот, в то время как в кормовых бобах - 18 %. По содержанию амшюкислот, и в т.ч.' незаменимых,,выделяется люпин желтый. В I кг его семян сумма незаменимых аминокислот составила 196 г-на 28.$ больше,, чем у люпина белого. По содор-канию незаменимых аминокислот люпин белый превосходил люпин узколистный на 40 %, а кормовые боби - на 80 %.

Содержание аминокислот, г/кг семян

Аминокислота Культура

кормовые бобы люпин желтый ■ люпин белый люпин узколистный

Аопарагиновая киолога 29,4 74,9 45,7 36,4

Треонин 8,6 20,3 18,2 12,1

Серии 10,8 24,6 24,2 16,5 >

Глютаминовая кислота 39,3 142,6 97,7 ' 74,9

Пролин ' 10,5 27,8 21,4 16,0 '

Глицин . 10,6 26,5 19,7 15,1

Алании 9.4 22,0 16,0 41.7

Циотин ,2,0 16,4 6,7 4.3

Валин п,г 27,5 20,6. 13,6

Метионин 1Д 2,1 1,3 0.9

Изолейцин 10,1 25,6 21,0 14.1

Лейцин 18,9 52,9 - 37,6 25,1

Тирозин 5,3 13,4 14,7- 8,9

Фенилаланин 10,5 29,9 . 19,8 15,4

Гистидин 6,3 18,0 11,1 9,6

Лизин 16,3 35,0 . 24,0 17,9

Аргинин , 19,3 65,5 44,0 31,3

Сумма аминокиолот 217.0 623,1 443,4 ■ ^ <!■ 324,3

В т.ч. незаменимых аминокислот 82,9 196,5 153,5 108,6

. . Таким образом,, по урожайности семян, и особенно по обору белка.о гектара и содержанию аминокислот, люпин белый сорта Старт существенно превосходил кормовые бобы. Однако продолжительность вегетации белого.люпина была на 10-12 дней больше, чем у кормовых бобов. .

ВЫВОДЫ

1. В лабораторных исследованиях при проращивании в рулонах и в сооудах с пеоком по методике определения силы роста определены в динамике линейные размеры, масса пророотка и отдельных его органов современных сортов зерновых бобовых культур - люпинов белого, желтого и узколистного, вики посевной, гороха посевного й кормовых бобов, дана сравнительная характеристика этих показателей.

2. В первые дни проращивания корни у зерновых бобовых культур удлиняются значительно быстрее, чем стеблевая часть проростка. К 6-му дню от закладки на проращивание длина главного корня была в 2 раза больше длины роотка. В пооледунцие дни

(7-й - 10-й) темпы роста корнай в длину замедляются, а у ростков увеличиваются. Однако у люпина белого продолжается интенсивный рост корней, а у вики посевной более высокие, чем у других культур, темпы роста стебля.

3. Рост корней и стеблей связаны прямой средней или сильной корреляционной зависимостью, которая описывается приведенными в диссертациями уравнениями регрессии, характеризующимися высокой достоверностью коэффициентов корреляции и регрессии;

4. Культуры существенно различаются по темпам роста про- -ростков. Выделяются быстрорастущие культуры - люпин узколистный и вика посевная, у которых темпы увеличения линейных размеров ростка в 2-2,5 раза больше, чем у других культур. Самый медленный рост у. люпина желтого, затем у люпина белого. Горох Л Кормовые бобы занимают промежуточное положение.

•5. Формирование растущих органов проростка осуществляется

за счет пластических веществ оемядолей. О затрате энергии на дыхание свидетельствует существенное уменьшение сухой массы про-ростка--на 15-17 % на 7-й дань проращивания по сравнению о массой оемани. На 10-й день у культур, выносящих семядоли на поверхность и медленно растущих - люпинов желтого и белого, отмечается повышение сухой массы проростков благодаря фотосинтезу воходов, а убыль сухой массы проростка по отношению к семенам сокращается, до 7-10 %.,7 быотро растущего люпина узколистного она остается на прежнем уровне, а у культур, не выносящих оемядоли на поверхность - гороха и вики, - увеличивается до 23-27 %.

6. Оырая масса пророотков быотро растет в процеосе развития и на 7-й день превышает сухую массу в.6-7 раз, а на 10-й дань -в 8-10 раз. Оводнанность корней и ростков составляет 92-94 %,

р то время как семядолей с оболочкой - 70-80'%'.

В структуре сырой маоси проростка доля семядолей с оболочкой на 10-й дань составляет 4Ú % у люпина белого и желтого (по сухой массе - 65-70 %),. 7 быстро растущих культур уменьшение массы семядолей происходит быстрее, и к 10-му дню их доля вместе о оболочкой в оырой массе проростка составляет всего 30 % у люпина узколистного и 20 % у вики, от сухой маосы - соответственно 52 и 35

.В завиоимооги от культуры в корнях сосредоточено от 30 до

-. ■ ■ • ■ 1 ■ г

АО'% и в ростках от 60 до 70 % пластических веществ от поступивших из оемядолей в' раотущие органы.

7. В полевых опытах установлено, что изучаемые сорта видов люпина и кормовых бобов.устойчиво созревают в условиях Бельгии. Вегетационный период составил в днях у кормовых бобов I05-II0,

у люпина узколистного - 103-104, у люпина желтого и скороспелого сорта белого люпина Старт - II6-IIÓ. В развитии растений в noce-

вах зернобобовых культур выделены отдельные периоды. В периоды посев-воходы и созревание общей продолжительностью 13-18 дней не происходит накопления биомассы. В вегетации от всходов до начала созревания (период активной фотосинтетической деятельности посева) выделяются периоды: I - всходы-начало цветения; П - цветение и образование плодов; Ш - рост плодов; 17 - налив семян. Определена продолжительность периодов.

8. Рост растений в высоту и нарастание листовой поверхности, как правило, завершаются к концу П периода, нарастание сырой биомассы - к концу Ш, а сухой - в конце 1У. В среднем за 3 года рост растений в высоту составил в см: кормовых бобов - 79, люпинов: желтого - 58, белого - 75, узколистного - 84. Индекс листовой поверхности был наибольшим у люпина белого - 5,0-5,7;

у узколистного - 4,5-4,6 , желтого - 3,6-4,1 и у кормовых бобов - 3,2-4,2 в зависимости от условий года.

9. Оотосинтетический потенциал ( ФП ) и чистая продуктивность фотосинтеза ( ЧПФ ) были различными у культур. ФП был наиболее высоким у люпина белого, составив в среднем за 3 года

п

2 млн. м -дней/га. У кормовых бобов и люпина узколистного® составил 75 %, а у люпина калтого - 70 % от ФП у люпина белого. ЧПФ была наиболее высокой у люпина узколистного, составив

6,5-7,0 г/м2-сутки, в то время как у люпина белого и кормовых

р

бобов - 4,5-6,0 и у люпина желтого - 4,3-4,5 г/м, •сутки.

В соответствии с величиной ФП я ЧПЗ наиболыпэе накопление биомассы характерно для люпинов белого и. узколистного - 50 т/га , зеленой и 9,0-9,5 т/га сухой масси. У кормовых бобов и люпина желтого эти показатели били меньше соответственно на 35 и ' 40 %.

-Ю.'^бовреиэшша сорта о полудетвршшантнш типом роста -у кормовых бобов сорт Альфред, у белого люпина сорт Старт - в условиях Бельгии формируют достаточно высокий урожай семян п сбор протеина. В'среднем за 3 года, урожайность самян составила в-т/га: у люпина белого - 4,58, кормовых бобов - 4,20, люпина узколистного - 3,35 и люпина желтого - 2,44. Наибольший сбор белка с обманами был у люпина белого - 1780 кг/га, у кормовых бобов и люцина узколистного' - на 30 у люпина желтого - -на 40 % меньше.

II. Определение аминокислотного оостава белков и содержания атнокислот в I кг семян показало выоокую ценность изучаемых видов по содержанию незаменимых аминокиалот за исключением матио-нина. По количественному содержанию аминокислот выделяетоя люпин . желтый, в семенах которого содержание незаменимых аминокиолот ' в расчете на I кг семян на 28 % больше, чем в семенах'белого люпина, который, в свою очередь, существенно превооходит узко-' ' лиотный люпин - на 40 % и особенно кормовые бобы - на 80 % -по этому показателю.

' По материалам диссертации, опубликованы следующие работы.

I. Гатаулина Г,Г., Сарбаст М.А. Особенности формирования урожая кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии. Тезисы . докладов Ш научной конф. С0ИСА2. Калуга, Ш ТСХА. 1993.