Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агробиологические основы увеличения производства люпина в Нечерноземной зоне России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Агробиологические основы увеличения производства люпина в Нечерноземной зоне России"

•* г"- л

»о и*4

С 0 ш 2003

На правах рукописи

ТАКУНОВ Иван Петрович кандидат сельскохозяйственных наук

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЮПИНА В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РОССИИ

Специальность 06.01.09 — Растениеводство

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Брянск, 1998

Диссертация выполнена во Всероссийском научно-исследоза-тельском институте люпина в 1988—1998 гг.

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. Д. Задорин; заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. П о с ы п а н о в; доктор сельскохозяйственных наук А. С. Шпаков

Ведущая организация — Великолукская государственная сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится декабря 1998 г.

в ../Д..-^'. часов на заседании диссертационного совета Д 020.52.02 во Всероссийском научно-нсследовательском институте кормов им. В. Р. Вильямса.

Адрес: 141740, г. Лобня Московской области,

п/о Луговая, Научный городок, ВНИИ кормов, диссертационный совет

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данной работе (в двух экземплярах, заверенных печатью).

Диссертация в форме научного доклада разослана

1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

КИРЕЕВ В. Н.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы.

В современных условиях при низком уровне ресурсного обеспечения сельского хозяйства возрастает значение люпина — культуры, обладающей значительным биологическим и экономическим потенциалом.

Прежде всего люпин является одним из резервов . в решении проблемы белка, острый дефицит которого отрицательно сказывается в условиях Нечерноземной зоны на продуктивности сельскохозяйственных животных из-за несбалансированности по белку' кормовых рационов.

Продукция люпина — семена и зеленая масса — по содержанию белка значительно превосходит такие зернобобовые культуры, как горох, вика и кормовые бобы, а современные сорта люпина по количеству белка и его аминокислотному составу не уступают сое. К тому же почти полное отсутствие ингибиторов трипсина значительно повышает переваримость н усвояемость люпнновых кормов. Поэтому зерно люпина может использоваться как высокобелковая добавка в комбикормовой промышленности и для сбалансирования зернофуража по протеину непосредственно в хозяйствах.

Нельзя не отметить, что себестоимость производства люпино-вого белка является самой низкой по сравнению с другими источниками, что в любых условиях хозяйствования имеет важное значение и, по существу, определяет перспективу использования культуры.

Люпин — хорошая средообразующая культура. Совместные его посевы с зерновыми ц другими кормовыми культурами дают возможность не только получать сбалансированные по переваримому протеину концентрированные и зеленые корма непосредственно в поле, но и существенно увеличить сбор белка и выход обменной энергии с единицы площади. Все это свидетельствует о целесообразности и необходимости расширения использования люпина в кормопроизводстве.

При современном уровне развития технологий переработки сельскохозяйственной продукции белок люпина может рассматриваться и как существенный сырьевой ресурс для производства пищевого белка. Люпиновые белковые пзоляты могут успешно использоваться в хлебобулочной, макаронной, кондитерской, колбасной и мясоконсервной промышленности, в производстве диетических и лечебно-профилактических продуктов.

Люпин обладает уникальной азотфиксирующей способностью. Количество азота, аккумулированного люпином в биомассе, достигает до 400 кг/га, более 70% которого составляет фиксированный атмосферный азот. Биологическое связывание азота, вместо хнми-

ко-технологического, обеспечивает экономию невозобновляемых источников энергии » способствует экологической безопасности растениеводства. В условиях дороговизны материально-технических ресурсов и значительного сокращения применения органических и минеральных удобрений корневая система и вегетативная масса люпина становятся важным источником пополнения органического вещества и азота в почве. В этом заключается огромное агротехническое значение люпина в земледелии и обуславливается целесообразность расширения масштабов его использования в качестве сидеральной культуры.

Однако, столь высокий биологический и экономический потенциал люпина до настоящего времени полностью не используется. Более того, посевные площади люпина в Российской Федерации за последние 20 лет сократились в 4,6 раза и составляют в настоящее время на семена и кормовые цели около 130 тыс. га, что крайне недостаточно. Основнымн причинами значительного сокращения посевных площадей явились отсутствие в свое время фузариозо-устойчивых сортов и научно обоснованной технологии возделывания, что привело к неоправданно высокой концентрации посевов люпина в зонах товарного семеноводства и массовой вспышке фу-зариоза в конце 60-х — начале 70-х годов в регионах возделывания люпина, а также прекращение производства люпина в зоне, подвергшейся радиационному загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС (в прошлом самой люпиносеющей), и появление и быстрое распространение новой болезни — антракноза, наносящего в эпифитотийные годы непоправимый ущерб желтому люпину.

Созданные за последнее время сорта желтого, узколистного н белого люпинов проявляют высокую устойчивость к фузарпозу. Новые сорта узколистного люпина с онтогенетической устойчивостью к антракнозу, с нерастрескнвающимнся бобами и рядом других хозяйственно-ценных признаков, по зерновой продуктивности превышают желтый люпин в два раза и не уступают ему по урожайности вегетативной массы и сбору белка с гектара. Созданы сорта разных направлений использования (зернового, силосного, сиде-рального), различных морфотипов, в т. ч. детерминантные с коротким вегетационным периодом, что позволяет значительно расширить зоны их возделывания.

Однако агробиологические аспекты их производства и использования, ареалы распространения видов и зоны их гарантированного семеноводства изучены недостаточно.

Большое видовое и сортовое разнообразие люпина, появление новых болезней и создание более эффективных средств защиты посевов от сорняков и болезней требуют пересмотра ряда рекомендованных ранее положении и совершенствования технологических приемов его возделывания.

Отсутствие научно обоснованной концепции увеличения производства товарного зерна и других видов кормов из люпина за счет расширения его ареала и совершенствования ресурсосберегающих технологий возделывания на основе учета биологических требований к условиям среды, создания высокопродуктивных адаптивных агрофитоценозов является сдерживающим фактором в решении проблемы кормового растительного белка, повышения плодородия почвы, биологизации и экологизации земледелия. Вышеуказанные проблемы имеют большое народнохозяйственное значение, комплексному решению которых и посвящена эта работа.

1.2. Цель и задачи исследований.

Цель настоящей работы — теоретически обосновать и разработать научные основы увеличения производства люпина в Нечерноземной зоне Российской Федерации для комплексного решения проблемы обеспечения животноводства дешевым растительным белком и повышения плодородия почвы на основе внедрения энергоресурсосберегающих технологий его возделывания, создания адаптивных высокопродуктивных гетерогенных люпино-злаковых агрофитоценозов, обоснования зон гарантированного семеноводства и расширения ареала возделываемых видов.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

— обосновать роль люпина в современном сельскохозяйственном производстве с учетом его многофункционального использования;

— уточнить возможные ареалы возделывания культивируемых видов люпина и зоны их гарантированного семеноводства;

— разработать приемы формирования высокопродуктивных смешанных люпино-злаковых агрофитоценозов для производства в условиях Нечерноземной зоны концентрированных и сочных кормов, сбалансированных по протеину, и позволяющих управлять качеством и стабильностью урожаев;

— разработать основные энергоресурсосберегающие приемы совершенствования технологии возделывания люпина в одновидовых и гетерогенных агрофитоценозах, в том числе: а) обосновать систему удобрения люпина с учетом максимального использования его биологических особенностей; б) разработать способы повышения активности люпино-ризобиального симбиоза; в) разработать интегрированную систему защиты посевов от сорняков и болезней;

— обосновать основные направления биологизации и ресурсосбережения в земледелии для воспроизводства плодородия почвы -при использовании люпина в занятых и сидеральных парах, поуко-сных и пожнивных посевах;

— изучить внутривидовую изменчивость желтого и узколистного люпина по аккумуляции радионуклидов и выявить возможность

1 Зек. 5955 3

создания сортов со стабильно низким уровнем поглощения радионуклидов;

— разработать технологию производства высокобелковых кормов из люпина, соответствующих требованиям допустимого контрольного уровня по накоплению радионуклидов на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС;

— разработать приемы рационального использования кормов из люпина в рационах разных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных и птицы;

— провести комплексную протеиновую, биоэнергетическую и экономическую оценку производства концентрированных и сочных кормов из люгшна в одновндовых и гетерогенных люпино-злаковых агрофитоценозах в сравнении с другими бобовыми и злаковыми кормовыми культурами.

1.3. Научная новизна.

Впервые на основе многофакторных длительных и краткосрочных исследований и производственной проверки теоретически обоснована многофункциональная роль люпина в комплексном решении проблемы кормового растительного белка для увеличения производства животноводческой продукции и фактора повышения плодородия почвы, биологизации, экологизации и энергосбережения в земледелии Нечерноземной зоны. Определены направления дальнейшего использования люпина, обоснованы ареалы возможного возделывания культивируемых видов и зоны их гарантированного семеноводства.

Впервые дано теоретическое и экспериментальное обоснование разработанным энергосберегающим технологиям возделывания люпина в чистых и смешанных со злаковыми культурами посевах, позволяющим повысить продуктивность пашни и сбор белка с единицы площади, улучшить биологические качества выращиваемых семян, повысить белковость и качество зерна злакового компонента, сбалансировать зернофураж и зеленую массу по протеину непосредственно в поле (А. С. № 1790835 «Способ выращивания бобовых культур»; патент № 2058696 «Способ выращивания зернофуражных культур»; патент № 2081541 «Способ выращивания яровой пшеницы»).

Впервые разработана концепция производства высокобелковых экологически безопасных кормов из люпина на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Установлена внутривидовая изменчивость по аккумуляции радионуклидов и показана возможность целенаправленной селекционной работы по созданию радиорезнстентных сортов. Подобраны сорта желтого и узколистного люпинов с наименьшим

накоплением в биомассе и семенах суммарного радиоцезия и разработаны технологические приемы возделывания, позволяющие снизить уровень накопления радионуклидов в урожае зеленой массы в два и более раза.

Определен способ повышения активности люпнно-рпзобпально-го симбиоза, основанный на применении эффективных комплементарных штаммов Rhizobium lupini в сочетании с некоторыми физиологически активными веществами, из которых высокую эффективность проявляет экстракт гриба Mortierella stylospora, который впервые выделен из природной микробноты ризосферы люпина в чистую культуру и испытан в лабораторных н полевых опытах. Подана заявка на изобретение и патент.

Выявлены наиболее эффективные гербициды и их смеси для защиты посевов люпина от сорной растительности. Разработай новый гербицидный состав для борьбы с сорняками в посевах люпина (патент № 2108037 «Гербицидный состав»).

1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработана и рекомендована производству энергосберегающая технология возделывания узколистного люпина, позволяющая получать урожай семян 30...40 ц, сбор белка 10...15 ц/га. Обосновано расширение зоны товарного производства семян, которая в среднем на 150 км севернее ранее существующей, что позволит в сочетании с новыми, более скороспелыми сортами, значительно расширить посевные площади люпина на кормовые цели в северном регионе от Ленинградской до Кировской и Пермской областей.

Обоснованы н рекомендованы приемы формирования высокопродуктивных люпино-злаковых агрофитоценозов, позволяющие без затрат ил азотные удобрения повысить белковость и качество зерна злакозого компонента, увеличить сбор белка с единицы площади в 1,4 раза и снизить энергозатраты на производство 1 ц сырого белка в 1,8...2,2 раза по сравнению с соответствующими средними показателями культур-компонентов в одновидовых посевах, а также сбалансировать'Зернофураж и зеленую массу по протеину непосредственно в поле.

Для зоны с радиоактивным загрязнением почв вследствие аварии на ЧАЭС рекомендованы технологические приемы возделывания люпина, обеспечивающие снижение поступления радионуклидов в биомассу до уровня, допустимого для скармливания сельскохозяйственным животным, гарантирующие получение экологически чистой животноводческой продукции.

Основные результаты исследований, направленные на практическое решение вопросов расширения посевных площадей н увеличения производства зерна и других видов кормов из люпина в Не-

1* 5

черноземной зоне РФ, включены: в «Рекомендации Госагропрйма СССР по внедрению достижений науки и практики в производство» (1989); в Методические указания ВАСХНИЛ «Разработка экологически чистых систем получения кормового белка» (1991); в «Рекомендации по возделыванию и использованию люпина» (1993); в «Рекомендации по региональному применению гербицидов в Российской Федерации» (1998); в сборники: «Межреспубликанского комитета по проблемам бассейна реки Десны» (1989); «Научно-производственная система: опыт работы» (1991); «Перспективы создания экологически чистых технологий возделывания с.-х. культур» (1991); «Кормовые ресурсы России и пути рационального их использования» (1995); в монографию автора «Люпин в земледелии России» (1996).

При непосредственном участии автора разработанные технологии внедряются в пяти областях Российской Федерации (Брянской, Смоленской, Калужской, Владимирской и Псковской) на площади более 100 тыс. га.

Ускоренное размножение новых сортов узколистного и других видов люпина и освоение разработанных нами технологий возделывания и использования будет способствовать, по нашим расчетам, расширению посевных площадей люпина в Нечерноземной зоне на семена до 200 тыс. га и на кормовые и сидеральные цели — 550...600 тыс. га, что позволит получить дополнительно около 500 тыс. тонн кормового растительного белка и привлечь в земледелие зоны до 150 тыс. тонн биологического азота.

1.5. Апробация работы.

Основные научные положения и разработки были представлены и докладывались на конференциях Международной Люпиновой Ассоциации (Польша, 1988; Португалия, 1993; США, 1996); на Международной конференции «Люпин в сельском хозяйстве» (Польша, 1997); на Научной сессии РАСХН по кормовым растительным ресурсам (Москва, 1997); на Всесоюзных совещаниях: по генетике и селекции люпина (Москва, 1990; Брянск, 1991); по перспективным экологически чистым технологиям возделывания с.-х. культур (Ленинград, 1990); на Всероссийских научно-производственных совещаниях: по люпину (Брянск, 1993); по совершенствованию защиты посевов от сорной растительности (Пущино, 1995); на Межрегиональных научно-практических конференциях (Брянск, 1995, 1997); на научно-производственном семинаре по производству люпина в Северо-Западной зоне РФ (В. Луки, 1996); на заседаниях Отделения кормопроизводства ВРО ВАСХНИЛ и РАСХН с 1987 года ежегодно; на секции грибных болезней Отделения защиты растений РАСХН (Брянск, 1995); на Координационном совещании секции зернобобовых культур Отделения растениеводства РАСХН

(Орел, 1998); на агрономических совещаниях и съездах Брянской области — ежегодно.

1.6. Публикации.

Общее количество печатных работ автора — 65, из которых по рассматриваемой теме опубликовано 54 работы общим объемом свыше 40 печ. листов, в том числе: монография (21,6 п. л.), 9 публикаций в иностранных изданиях, 2 авторских свидетельства и 3 патента.

1.7. Основные положения, выносимые на защиту:

—■ расширение ареала возможного возделывания узколистного и желтого люпина и границы их гарантированного семеноводства;

— научно обоснованные энергоресурсосберегающие технологии возделывания люпина в одновпдовых и гетерогенных люпино-зла-ковых агрофитоценозах;

—■ биологические основы повышения активности люпино-ризо-бнального симбиоза;

— система защиты посевов люпина от сорняков и болезней;

— научная концепция производства высокобелковых экологически безопасных кормов из люпина на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС;

— приемы эффективного использования кормов из люпина в рационах сельскохозяйственных животных и птицы;

— агроэнергетическая оценка производства люпина в сравнении с другими бобовыми и злаковыми кормовыми культурами.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В представленной работе обобщены результаты длительных и краткосрочных исследований (1988—1997 гг.), выполненных автором или под его научным и методическим руководством сотрудниками отдела технологии, руководителем которого автор является с 1987 года, а также исследований, выполненных под научным руководством автора коллективами отделов земледелия, животноводства и Новозыбковского опорного пункта Всероссийского научно-исследовательского института люпина. Для иллюстрации отдельных положений использованы некоторые результаты исследований, проведенных под научным руководством автора на Великолукском и Владимирском опорных пунктах ВНИИ люпина, во ВНИТИ птицеводства, ВНИИ фитопатологии и НИИ питания АМН. Автор выражает искреннюю признательность и глубокую благодарность сотрудникам ВНИИ люпина А. С. Кононову, Л. Л. Яговенко, Ф. Г. Кадырову, И. Ф. Егорову, В. А. Миняйло, И. К. Саввичевой,

Л. П. Корневу, а также чл.-корр. РАСХН, докт. биол. наук, проф. И. А. Егорову, к. б. н. Н. В. Чесноковой, канд. с.-х. наук

С. А. Тулину н кандидатам биол. наук О. Л. Рудакову и Л. Ф. Савченко.

Работа выполнена в соответствии с планами научных исследований ВНИИ люпина по Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации, а также проекта «Кормовой белок» Федеральной НТП Миннауки РФ «Перспективные процессы производства продукции сельского хозяйства». Номера государственной 'регистрации 0075991; 0075993; 0075994; 0082836. За период исследований проведено более 40 опытов продолжительностью от 3 до 10 лет, из них один стационарный. Доля личного участия автора в планировании, научно-методическом руководстве и проведении исследований составляет по разным проблемам, представленным в работе, от 50 до 100%.

Объекты исследований — наиболее распространенные в Нечерноземной зоне сорта двух видов люпина: люпин желтый (Ьиртиэ Ыеив) Бр янский 6, Кастрычник, Дружный 165 и Ипутьский и люпин узколистный (Ьиртиэ ап^ивШоПиБ) Брянский 123 и Брянский Л-3.

В диссертации обобщены результаты длительных и краткосрочных полевых экспериментов, проводившихся на серых лесных почвах опытного поля Всероссийского НИИ люпина, дерново-подзолистых песчаных почвах Новозыбковского опорного пункта и дерново-подзолистых супесчаных Великолукского и Владимирского опорных пунктов, полях и фермах опытного хозяйства «Брянское» ВНИИ люпина и в экспериментальном хозяйстве ВНИТИ птицеводства. Агрохимическая характеристика пахотного слоя серых лесных почв представлена следующими показателями: содержание гумуса 2,4...3,1°/о, Р2О5 по Кирсанову 22...28 мг, К2О по Масловой 14...20 мг/100 г почвы, рНСОл- — 5,6...6,0. Дерново-подзолистые песчаные почвы содержали 1,0...1,25% гумуса, 15...20 мг Р2О5 по Кирсанову и 6...10 мг/100 г почвы КгО, рНсол. — 4,5...5,0, что типично для этих видов почв.

Климатические условия районов исследований благоприятны для ведения сельского хозяйства. Осадки в течение года выпадают относительно равномерно, отсутствуют длительное переувлажнение и систематические засухи. Сумма осадков составляет 550...600 мм, за вегетационный период (апрель—сентябрь) — 320...350 мм, гидротермический коэффициент 1,3...1,6, сумма активных температур от 1970 до 2310°С. Однако в отдельные месяцы возможны как засушливые условия, так и избыточно увлажненные, что отрицательно сказывается на формировании семян люпина. 8

При проведении исследований использованы методики агрохимических анализов растений и почв А. В. Петербургского (1968), Л. В. Соколова (1975), методика полевого опыта Б. А. Доспехова (1979), методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (РАСХРГ, 1997). Математическая обработка данных опытов проведена методом дисперсионного анализа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3. РОЛЬ ЛЮПИНА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Люпин в условиях энергетического кризиса и ресурсного дефицита рассматривается как наиболее энергоресурсоэкономная, при-родощадящая высокобелковая культура. Являясь высокоэффективным азотфиксаторо.м и будучи в основном индифферентным к почвенному плодородию, люпин выступает в роли основной культуры в энергоресурсосберегающей системе земледелия, так как не только сохраняет и повышает плодородие почвы, но и способен давать дешевый высококачественный белок без применения азотных удобрений даже на низкоплодородных, с повышенной кислотностью почвах.

3.1. Люпин — ценная кормовая, пищевая и техническая культура.

Все возделываемые виды люпина являются высокобелковыми культурами. Среднее содержание белка в семенах люпина составляет от 32 до 46%, а в некоторых сортах желтого люпина, выращенных в благоприятных условиях, его концентрация достигает 50 и более процентов.

Опыты, проведенные нами на серых лесных почвах Брянской области по сравнительной эффективности производства люпина и других бобовых и злаковых кормовых культур, показали, что, по выходу сырого белка с 1 гектара как в семенах, так и в сухом веществе укосной зеленой массы, желтый и узколистный люпины имеют преимущество в этой зоне по сравнению с горохом, кормовыми бобами, викой, ячменем, овсом и кукурузой (табл. 1).

Люпин без применения удобрений обеспечил урожайность зерна 26...32 ц/га и сухого вещества 65...71 ц/'га, в которых содержится 11...12 ц сырого белка, что в 1,3...1,8 раза больше, чем у кормовых бобов, вики н гороха, и в 2,3...2,8 раза больше по сравнению со злаковыми культурами. Кукуруза в среднем за три года дала более высокую урожайность зеленой массы, чем люпин, но по выходу белка с гектара уступала последнему в варианте без удобрений в 1,6 раза, а при внесении минерального азота в дозе 120 кг/га — в 1,2 раза.

Продуктивность люпина в сравнении с другими кормовыми культурами (1995...1997 гг.)

Культуры Дозы азотных УДОбр., кг/га Зерно Сухое вещество

Ц/га сырой протеин, Ц/га пеюевар. протеин, г/к. е. ц/га сырой протеин, Ц/га перевар, протеин, г/к. е.

Люпин 25,8 11,3 324 70,9 12,1 107

желтый

Люпин — 32,5 11,7 2,65 66,3 12,1 209

узколистн.

Горох .— 28,7 6,0 179 511,7 8,2 188

Вика — 22,2 7,2 23-2 50,7 8,5 180

Кормовые .— 32,9 9,4 2,13 55,6 9,4 187

бобы

Ячмень 90 35,1 4,2 70 — — - —

Овес 90 39,9 4,8 75 61,5 5,2 65

Кукуруза 120 .— — ■— 100,8 110,3 96

НСРоз __ 2,4 — — 7,9 — —

В расчете на 1 к. е. в зерне узколистного и желтого люпина содержится соответственно 265 и 324 г переваримого протеина, что в 3,5 и 4,3 раза больше, чем в 1 кг овса и в 2,3...2,8 раза больше по сравнению с необходимой научно обоснованной зоотехнической нормой в рационах КРС.

Зеленая масса люпина также содержит избыток перезаримого протеина на 70...80% по сравнению с зоотехнической нормой, в то время как зеленая масса овса и кукурузы в фазе молочно-воско-вой спелости обеспечена переваримым протеином всего лишь на 60...83%.

Белок люпина отличается высоким качеством и переваримостью, и из-за низкого содержания ингибиторов трипсина может использоваться в корм любым видам животных без предварительной термообработки.

В иностранкой литературе имеются материалы научных исследований по использованию в корм КРС, свиней и птицы в основном зерна белого люпина. Однако данных о включении в кормовые рационы разных видов животным и птицы зерна желтого и узколистного люпина крайне мало.

Во ВНИИ люпина проведена зоотехническая оценка кормов из люпина и ^разработаны эффективные способы использования люпина и его смесей с другими кормовыми культурами в рационах разных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных. Исследования показали, что включение в рационы кормления дойных коров, молодняка КРС и свиней размолотого зерна люпина в количестве 20—25% концентратной части рациона позволяет

сбалансировать его по обеспеченности переваримым протеином, значительно повысить продуктивность животных и снизить расход кормов на единицу продукции. При этом среднесуточный надой молока увеличился на 1,2 кг (11%), жирность его повысилась на 0,4%, среднесуточный привес свиней возрос на 16%, а затраты корма на 1 кг прироста снизились с 5,6 до 4,5 к. ед. [18, 26]. | В соответствии с заключенным со Всероссийским НИТИ птицеводства договором в 1992—1993 гг. была изучена кормовая ценность зерна желтого люпина сорта Брянский 6 для цыплят-бройлеров и кур-несушек [38]. Люпин вводили в комбикорм птицы вместо подсолнечного и соевого шрота. Исследования показали, что включение в рацион цыплят-бройлеров 20% люпина обеспечило получение зоотехнических и экономических показателей на уровне контрольных групп, получающих полнорационный комбикорм с 20% шрота (табл. 2).

Таблица 2

Эффективность использования зерна люпина в рационах цыплят-бройлеров

Показатели1 Комбикорм с 20% шрота Опытный комбикорм с 20% люпина взамен шрота

Начальное поголовье, гол. 50 50

Сохранность, % 98 98

Живая масса одной головы, г

в сутки 40 40

в 28 дней 710 698

в 49 дней 1628 1652

Переваримость протеина, % 89,8 89.8

Использование азота, % 44,5 45,0

Затраты корма на 1 кг прироста

живой массы, кг 2,25 2,27

Доступность, %

лизина 84,3 86,8

метионина 89,8 89,4

Относительная масса, %

печень 2,71 2,70

почки 0,85 0,87

сердце 0,45 0,46

Производственная проверка научно-хозяйственных опытов при выращивании бройлеров в ЭХ ВНИТИП подтвердила, что затраты корма на 1 ц привеса, убойный выход мяса и выход тушек I категории в опытной группе (рацион с люпнном) и контрольной (базовый рацион с подсолнечным и соевым шротом) были практически одинаковыми.

2 Зек. 5955 П

Проведенные исследования по использованию зерна люпина в рационах кур-несушек показали, что их яйценоскость и качество яиц в опытных группах не отличались существенно от контрольной.

Результаты производственной проверки на курах-несушках подтвердили данные опытов об экономической целесообразности включения 20% зерна кормового люпина в рацион кур-несушек (табл. 3).

Таблица 3 Эффективность зерна люпина в рационах кур-несушек

Базовый рацион Опытный рацион

Показатели с 20% подсол- с 20% люпина

нечного шрота взамен шрота

Начальное поголовье кур, гол. 1.50 150

Сохранность, % 04,7 95,3

Яйценоскость на среднюю 19,1 194,3

несушку, шт.

Интенсивность яйценоски, % 63,7 64,8

Валовое производство яиц, шт. 27990 28605

Расход корма на 10 яиц, кг 1.67 1.61

Средняя масса яиц, г 55,7±0,3 56,0 ±0.28

Всего затрат на производство 214,4 213.2

яиц, тыс. руб.

Себестоимость 1000 шт. яиц, 7.66 7.50

тыс. руб.

Аналогичные результаты получены в опытах, проведенных ВНИИ люпина на птицефабрике «Снежка» Брянской области прн включении в рационы цыплят-бройлеров п кур-несушек зерна узколистного люпина.

Таким образом, исследования на разных видах и половозрастных группах животных показали, что зерно люпина по своей питательности равноценно дорогостоящим соевому и подсолнечному шротам и может полностью их заменить в рационах КРС, свиней и птицы.

Большое распространение в кормлении животных имеет вегетативная масса желтого и узколистного люпина. В сухом веществе зеленой хмассы содержится в среднем 18...23% сырого белка. С урожаем зеленой массы 300 ц/га можно получить 45 ц сухого вещества и 9 ц сырого белка. В благоприятные по климатическим условиям годы урожайность зеленой массы возрастает до 600...700 ц/га, при этом выход белка может достигать 2 т/га.

Зеленая масса люпина хорошо поедается всеми видами животных как в свежем виде, так и в виде силоса, сенажа, травяной муки, гранул или брикетов. Но для сбалансированности протеино-уг-леводного комплекса при скармливании люпина необходимо в ра-

ционы добавлять углеводистые корма. В связи с этим целесообразнее готовить такие сбалансированные корма из люпино-злаковых травосмесей непосредственно в поле. Наиболее приемлемыми для услозпй Нечерноземной зоны являются люпино-овсяные смеси.

Результаты наших опытоз по скармливанию желтого люгшна в чистом виде и в смеси с овсом, проводившихся на бычках и дойных коровах, представлены в таблице 4. Контролем служила вико-овсяная травосмесь [21].

Исследования показали, что зеленая масса желтого люпина и его травосмеси с овсом обладают высокими кормовыми достоинствами и по влиянию на продуктивность животных не уступают показателям вико-овсяной травосмеси. Поедаемость всех сравниваемых видов зеленых кормоз была высокой, достигая 90% по объему п 70% по питательности. При использовании в качестве основного корма зеленой массы одного люпина у животных был повышенный (по сравнению с зоотехническими нормами) уровень протеинового питания, не окупаемый увеличением продуктивности.

В целом, благодаря более высокой урожайности и выходу протеина с 1 гектара и при отсутствии значительных различий в продуктивности, потенциал выхода животноводческой продукции с каждого гектара посевов люпино-овсяной смеси был выше, чем вико-овсяной, на 16...24%, а потенциал одновидового посева люпина — на 50%. Использование в качестве основного корма зеленой массы люпино-овсяной смеси вместо вико-овсяной обеспечило в расчете на 1 га дополнительный выход говядины (в живой массе) порядка 130 кг и молока до 1500 кг.

Баланс азота показал, что у бычков, получавших люпино-ов-сяную смесь, азотистые вещества корма использовались лучше на 25% по сравнению с л-сисотными, получавшими в рационе вико-овсяную смесь, что свидетельствует о более высокой биологической ценности белка люпина [21].

В последнее время усилился интерес к использованию белка люпина в пищу человека. В США, Чили, Перу и других странах разрабатываются технологии с целью введения белка люпина в пищевые продукты —макароны, хлебобулочные и кондитерские изделия (Cossio et. al., 1990, Yanez, 1993).

Исследования, проведенные в Санкт-Петербургском филиале ГосНИИ хлебопекарной промышленности, показали положительные результаты при добавлении до 10% люпиновой муки при выпечке хлеба из ржаной и пшеничной муки, а также при изготовлении кексов, хлебных палочек и других продуктов. По результатам медико-биологической оценки этих продуктов в НИИ питания Академии медицинских наук получено положительное заключение (Казанская и др., 1996).

2* 13

Таблица 4

Эффективность зеленой массы люпина в кормлении КРС

Группа бычков Группа дойных коров

I II I II IIL

Показатели

зеленая масса смеси овса зеленая

с люпин, желтым с люпин, желтым масса

с викой с викой желтого

люпина

Среднесуточное потребление кормов: зеленая масса, кг травяные гранулы, кг меласса, кг концентраты, кг повареная соль, г кормовой фосфат, г 28Д 1,6 0,4 1,5 40 50 23.8 1.6 0,4 1.5 40 50 01,6 4 90 100 6.1,9 4 90 100 61.в 4 90 100

В рационе содержится: кормовых единиц обменной энергии, МДяс переваримого протеина, г 6,3 63,5 678 6,4 65,0 740 13,-2 130,4 1694 13,3 132,4 1824 13,3 142.0 2:130

Среднесуточный прирост, г Среднесуточный удой, кг Жирность молока, % 850 833 17,3 3,56 17.6 3,58 17,4 3,56

Затраты кормовых единиц на 1 кг продукции: живой массы молока (4%-ная жирн.) 7,4 7,7 0.86 0,85 0.86

Урожай зеленой массы, ц/га 225 275 225 275 337

Выход с 1 гектара: кормовых единиц перевар, протеина, кг 3375 472,5 4125 632,5 3375 472,5 4125 632,5 5055 943,6

Выход продукции в расчете на 1 гектар, кг: живой массы молока 831,5 962,5 6139 7819 9488

Дополнительный выход продукции на 1 га, кг живой массы молока — 131 — 1500 3169

Люпиновую муку и белковую пасту применяют в кондитерских изделиях, хлопьях, пудингах, заменителях молока, соусах и других пищевых продуктах. Белковую пасту люпина можно применять в колбасной и мясоконсервной промышленности, она пригодна для

приготовления различных полуфабрикатов (Yasuhira et. al., 1990, Remer, 1992).

Люпин — перспективный вид сырья для производства диетических и лечебно-профилактических продуктов. На основе люпина создается альтернативное питание для диабетиков (Biollej, 1993). Характерная особенность муки люпина — полное отсутствие про-ламинов, одного из компонентов белков клейковины у зерновых культур. В этом отношении люпин — ценный источник сырья для создания безглютннных пищевых продуктов, обладающих диетическими и лечебно-профилактическими свойствами для детей, страдающих целиакней или глютеновой болезнью (Л. К- Хруле-ва, 1994).

В липпдах семян люпина содержится значительное количество физиологически активных компонентов: стеролов, токоферолов, ка-ротиноидов, фосфолипидов и др. В липидах люпина обнаружено 0,25...0,73% углеводородов, большую часть которых составляет сквален [28]. Алкалоид люпина спартеин используется в фармацевтической промышленности как антиаритмичное средство (Wink, 1992).

Актуальным является использование пектиновых веществ люпина, обладающих радиопротекторным» свойствами, которые, исходя из затрат на их производство, могут иметь более низкую себестоимость, чем пектины из другого растительного сырья [32].

3.2. Агротехническая роль люпина.

Люпин хорошо растет и развивается даже на бедных, с неблагоприятными физическими и химическими характеристиками почвах, наращивая при этом от 20 до 40 т зеленой массы на гектаре, а при оптимальных почвенно-климатнческих условиях ее урожай может достигать до 100 тонн. К тому же люпин обладает уникальной способностью к симбнотической фиксации азота, объем которой составляет в среднем 160...180 кг/га. При благоприятных условиях величина фиксированного азота может достигать 300 и более кг на гектаре. Даже в Заполярье, по данным П. В. Ласкина (1993), люпин фиксировал от 38 до 48 кг/га азота.

Помимо восполнения органического вещества и поддержания баланса гумуса, пополнения азотного фонда почвы за счет биологического азота, использование люпина помогает снять и экологическую напряженность.

3.2.1. Люпин как сидерат. Использование зеленой массы люпина на удобрение широко применяется в земледелии. Биомасса люпина является самым дешевым источником органики, не уступающим навозу по качеству и воздействию на урожай последующих культур. С биомассой люпина в почву запахивается, по разным

источникам, от 150 до 230 кг азота на гектар (Д. Н. Прянишников, 1936; Н. И. Шарапов, 1949; Е. К. Алексеев, 1959; В. М. Тужнлин, М. Н. Новиков, 1992). Поэтому люпин издавна сеяли на песчаных почвах с целью их окультуривания. Но и на более плодородных глинистых почвах люпиновое удобрение дает высокий эффект.

В наших исследованиях на серых лесных почвах в пятипольном севообороте (пар—озимые—картофель—ячмень—овес) в сидераль-ном пару было запахано 36 т/га зеленой массы желтого люпина, при этом вместе с корнями в почву поступило 8,9 т сухой органической массы, в которой содержалось 196 кг азота, 76 кг Р2О5 и 250 кг К2О. В то же время с 35 т навоза было внесено 7 т сухого вещества, 124 кг азота, 73 кг Р205 и 210 кг К20 [27, 45]. ТЬ ест»ь/ при запашке зеленой массы люгшна и такого же количества навоза с люпином поступило в почву, в основном за счет корней, на 27% больше сухого вещества и на 58% больше азота. Получены прибавки урожаев озимых культур в сидеральном пару в прямом действии 4,1 ...5,7 ц/га по сравнению с чистым унавоженным паром и 5,1...9,4 ц по сравнению с чистым паром без удобрений (табл\ 5). Аналогичные результаты получены и в сидеральном пару с узколистным люпином.

Влияние зеленого люпинового удобрения распространялось не только на первую культуру севооборота, но имело длительное последействие. Так, урожайность овса на четвертый год после запашки люпина в сидеральном пару была на 4,6...6,3 ц/га выше его урожайности по чистому унавоженному пару. Выход продукции с 1 га се-

Таблица 5

Урожайность культур б севообороте с различными видами люпиновых паров 1987... 1992 гг., ц/га

Вид пара Прямое действ. Последействие Выход с 1 га пашни

03. рожь 03. пшеница карт о фель ячмень овес к. ед. сырого белка

Чистый (без удобрений) 37,6 35,2 282 47,6 26,4 42,3 2,5

» 4-навоз 35 т/га 38,6 38,9 298 48,8 26,7 48,4 3,9

» + ЫбоРбоКбо 42,1 45,3 294 52.6 27,8 5,1,2 4,7

Сидеральный (желт. 42,7 44,6 296 50,1 33,0 5-1,8 4.9

люпин) 31,3

(узк. люпин) 42,5 44,4 284 52,5 51.1 4,7

Занятый (желтый 41,7 42,9 284 4,9,4 32Л 56.9 5,2

» +КбоРбоКбо 41,7 43,4 288 49,8 31,8 57,9 5,3

» (узк. люпин) 38,0 42,7 291 48,2 29,5 54,8 4,2

» +Ы60РвоК6о 42,0 43,2 300 53,1 30,7 57,1 4.6

НСР05 3,7 6,1 2i,9 4,0

вооборотной площади в кормовых единицах и содержание в ней белка по сидеральному пару был выше, чем по унавоженному, и равен варианту с чистым паром с полным минеральным удобрением.

В пятипольном севообороте с сидеральным люпиновым паром плодородие почвы поддерживается на исходном уровне, в то время как применение минеральных удобрений снижает показатели почвенного плодородия: содержание гумуса к концу ротации уменьшилось на 0,16%, степень насыщенности основаниями с 92 до 81%, отмечался рост кислотности почвы и потери обменного кальция из пахотного слоя [20].

3.2.2. Люпин в занятых парах, поукосных и пожнивных посевах.

Занятый люпиновый пар — один из лучших предшественников в Нечерноземной зоне. Вегетативная масса люпина при этом убирается на кормовые цели, а в почву запахиваются пожнивно-корне-вые остатки. Такой способ использования люпина имеет много сторонников, так как суммарная продуктивность севооборота бывает выше, чем при полной сидерации (табл. 5). Количество поступающих в почву пожнивных остатков и корней зависит от условий выращивания, вида, сорта люпина и фазы уборки. От общего количества сухой биомассы люпина масса пожннвных остатков и корней в занятом пару составляет 50...60% у желтого люпина и 35...40% у узколистного. С пожннвно-корневыми остатками в почву поступает от 60 до 150 кг азота на гектар (В. И. Шемпель, Н. П. Кукреш, 1967; А. А. Духанин, 1974).

Существует мнение, что занятые пары положительно влияют в основном только на урожай первой культуры, а действие запаханных пожнивных остатков быстро затухает (Е. К- Алексеев, 1948; М. Н. Гуренев, 1988). Наши исследования показали, что занятый пар с желтым люпином способствовал получению высокого урожая зерна озимой ржи и пшеницы и имел такое же длительное последействие, как и сидеральный, которое установлено еще на четвертой культуре (табл. 5). Дополнительное внесение минеральных удобрений под культуры в дозе МбоРбоКбо как в прямом действий, так и в последействии не дало достоверного положительного эффекта.

Если в сидеральном пару эффективность узколистного люпина была практически равноценна желтому, то занятый пар с узколистным люпином менее продуктивен по сравнению с желтым, что вполне объяснимо с точки зрения биологии этих видов, так как количество пожнивно-корневых остатков у узколистного люпина в среднем в 1,5 раза меньше, чем у желтого [27, 45]. Поэтому последействие узколистного люпина в занятом пару было менее продолжительным.

Сравнение результатов, полученных в опытах на почвах разного механического состава и уровня плодородия, показывает, что на более связных, суглинистых почвах разложение биомассы люпина идет медленнее, с меньшей интенсивностью, нежели на легких почвах. Чем ниже плодородие почвы, тем короче последействие пож-нивно-корневых остатков Г26].

В целом за ротацию продуктивность севооборотов с занятыми люпиновыми парами достигла 56,9 и 54,8 ц/га кормовых единиц соответственно у желтого и узколистного люпинов, что на 5,1 и 3,7 ц выше, чем по сидеральным парам, и на 8,5 и 6,4 ц больше, нежели по унавоженному пару. Аналогичные данные получены по сбору сырого белка, наибольший сбор которого достигнут в севообороте с посевом желтого люпина в занятом пару.

Эффективно возделывание люпина в качестве промежуточной культуры — поукосно или пожнивно. Полученная с таких посевов зеленая масса либо скармливается скоту, либо полностью запахивается на удобрение.

Если для возделывания желтого и узколистного люпинов поукосно условия благоприятны почти на всей территории Нечерноземной зоны, то в пожнивных посевах желтый люпин часто не успевает сформировать удовлетворительный урожай биомассы до наступления заморозков даже на юге зоны. Более пригоден для пожнивных посевов узколистный люпин. Сорта Брянский 123, Брянский Л-3 при посеве после уборки озимых или ячменя в конце июля—начале августа способны нарастить до 17...25 тонн зеленой массы на гектаре. На серых лесных почвах урожай сухого вещества у люпина за пожнивный период составил 5,6 т/га, в котором содержалось 140 кг азота, 35 — фосфора и 100 кг калия [39]. По действию на урожай ячменя запашка биомассы люпина презосходила влияние полной дозы минеральных удобрений (табл. 6).

В последействии на овсе эффективность пожнивной люпиновой сидерации была равноценна последействию минеральных удобрений в дозы ИооРбоКбо-

При использовании зеленой массы люпина с пожнивных посевов на кормовые цели и запашке только пожнивно-корневых остатков последующая культура нуждается в дополнительном внесении минеральных удобрений, так как за пожнивный период люпин не может сформировать мощную корневую систему, содержащую значительное количество азота и других элементов питания. В наших исследованиях общий объем корней и стерневых остатков в пожнивных посевах составил около 3 т/га, с которыми поступило в почву 43 кг азота, 16 кг фосфора и 42 кг калия.

Из вышеизложенного следует, что узколистный люпин пригоден для возделывания в пожнивных посевах, где он дает хороший урожай биомассы, которую целесообразнее использовать для за-

Таблица 6 Влияние пожнивной культуры люпина на урожайность культур звена севооборота (1988...1992 гг.), ц/га

Предшественник Удобрение под ячмень Запахана вся масса Запаханы пожшга-но-корневые остатки

ячмень овес ячмень овес

урож. приб. УРОЖ. j я урош. в приб.1 урож. ю я а. с

Зябь О 40,0 ЗЙ.О

» РбоКво 40,8 _ 35,3 —

» NeoPeoKeo 46,7 _ 36.0 2,9

Узколистн. люпин О 40,3 9,Я 36,0 40,9 0,9 3.4,2 0,2

». » Рб^Кбо 50,2 9.4 37,2 1,9 45,0 4,2 35,6 0.3

» » NeoPeoKeo 49.2 3.5 39,3 3,3 47,4 1,7 38,2 2,2

НСР05 4,9 3,2 4,0 2,9

пашкн на удобрение. Это позволяет получить дополнительно свыше 10 ц зерна с гектара (в сумме за 2 года) без внесения минеральных туков.

3.3. Агроэкологическая и ресурсосберегающая роль люпина.

Основная и важнейшая роль люпина в агроэкологическом аспекте — это восстановление цикла органического вещества и азога в почве. Без дополнительных затрат на органические, минеральные удобрения и известкование люпин поставляет в почву значительное количество органического вещества как за счет надземной массы, так и корней, размеры которого, как указывалось выше, зависят от условий выращивания и вида люпина.

О повышении содержания гумуса в легких почвах, благодаря люпиновой сидерации, отмечается в работах Д. Н. Прянишникова (1962), Е. К. Алексеева (1959), В. Н. Прокошева (1952).

Нами в исследованиях на серой лесной почве установлено, что в севообороте с сидеральным паром темпы новообразования гумуса превосходили его минерализацию, благодаря чему баланс гумуса был бездефицитным и даже наметилась тенденция к его накоплению (табл. 7), тогда как при использовании минеральных удобрений на фоне навоза отмечается постепенное снижение содержания гумуса в пахотном слое.

Как указывается в ряде работ, сидерация воздействует на плодородие почвы не столько как дополнительный источник питательных веществ для растений, сколько активизирует микробиологические процессы, в результате чего возрастает разнообразие и актив-

3 Зак. 5955 19

Изменение гумусового баланса в севооборотах (1988...1994 гг.)

Система удобрения Углерод, кг/га в год Содержание гумуса, %

минерализация гумуса новообразован. нетто-баланс до закл. опыта в конце ротации + ,

Вез удобрений 620 378 —242 3,56 3.36 -0,20

Навоз (Ь2 т/га) + 428 380 -48 3.39 3,33 -0,06

+ .\'84Р52Кэ0

Сидерация 400 409 +9 3.2.9 3<24 -0,05

Сидерация + ЫбоРЛо 368 431 + 73 3.01 3.13 + 0Д2

ность почвенной микробиоты (О. А. Берестецкий, 1984; Ю. М. Воз-няковская, 1995).

О том, что запашка биомассы люпина повышает биологическую активность почвы, установлено и в наших исследованиях — более интенсивное разложение льняной ткани наблюдалось в парах и в пожнивных посевах при использовании на сидерацию всей биомассы (табл. 8).

Биологическая активность почвы в сидеральном пару с узко-' листным люпином была выше, чем в варианте с навозом, на 34%, с желтым — на 45%, а в пожнивных посевах в сравнении с контролем — в 2,3 раза. В то же время при запашке корневых и стерневых остатков активность работы микроорганизмов приближается к активности разложения клетчатки навоза. Кроме того, содержание нитратов под озимыми после сидерации и в занятых парах в 1,5...2 раза превысило их количество в чистом пару после запашки навоза [27].

Таблица 8 Биологическая активность почвы в слое 0...20 см (1988...1992 гг.)

В паровых полях (под озимыми) Раз лож. клетчатки, % В пожнивных посевах (под ячменем) Разлож. клетчатки, %

Пар чистый (навоз 44.0 Зябь 24.6

35 т/га) Зябь + ГЧбоРбоКео 36,6

Сидерация — люпин желт. 63,8 Люпин узкол. на запашку 58.0

» — люпин узкол. 59,0 » + №боРбоКбо 57„5

Занятый пар — люпин 49,0 Люпин на корм 40,5

желт. » + ^оРбоКбо 45,5

» — люпин узкол. 43.7

В литературе нет сведении о том, что в сидеральных парах идут

потери нитратов, кроме данных, полученных на рыхлых песчаных почвах, где потери азота составили 22,6 кг/га в год (А. М, Берд-нпков, Л. А. Осадчая, 1986). По нашему мнению, при запашке люпина на суглинках и не раньше, чем за 3 недели до посева озимых, разложение его биомассы не сопровождается потерями азота и других питательных веществ.

Аналогичные результаты получены нами и в опыте с пожнивным возделыванием люпина. При использовании на удобрение всей биомассы содержание нитратов перед посевом ячменя было выше в 2,6 раза по сравнению с использованием ее на корм и в 1,8 раза по сравнению с вариантом МбоРбоКбо-

В отличие от чистых паров возделывание люпина требует минимального количества обработок, что снижает переуплотнение почвы и позволяет значительно снизить затраты энергии. По нашим данным, затраты на возделывание люпина в спдеральном пару составили 10,9 тыс. МДж, тогда как на обработку почвы и внесение навоза в чистом пару — 24,2 тыс. МДж/га. В то же время выход валовой энергии вместе с урожаем следующей культуры в сиде-ральном пару был равен 323,8 тыс. МДж, а в чистом — 226 тыс. МДж/га, то есть энергетическая эффективность сидераль-ного пара была в 3,2 раза выше чистого унавоженного пара.

Люпин на сидерацию выполняет роль фитосанитара и повышает антпфитопатогенный потенциал почвы. После запашки биомассы люпина снижается поражение зерновых культур корневыми гниля-ми и уменьшается численность грибной антагонистической микрофлоры (10. М. Возняковская, А. К. Никонорова, 1993; К. Steinbren-пег, 1987, W. Kessel, 1989). Возделывание люпина способствует са-моочищегшо и детокснкации природных экосистем.

Возделызанпе люпина на сидерацию по энергетической оценке севооборотов более эффективно, чем чистый пар с внесением навоза [20]. Так, применение навоза увеличило энергозатраты на 1 гектар на 40%, на производство 1 кг белка — на 46%. Примечательно, что на синтез 1 кг белка при сидерации затрачивается меньше всего энергии —■ 26,8 МДж, в то время как даже на контро,-ле эта цифра составляет 29,8 МДж (табл. 9).

Таким образом, значение люпина в земледелии Нечерноземной зоны не исчерпывается ролыо его как хорошего предшественника для озимых культур. Благодаря спмбиотнческой фиксации атмосферного азота, люпин выступает как фактор энергосбережения и биологизации земледелия. При возделывании люпина повышается микробиологическая активность почвы, ее антпфитопатогенный потенциал, структура, водный и пищевой режимы. Люпин на сидерацию обеспечивает сохранение плодородия почвы, а также суще-

Таблица 9 Энергетическая эффективность возделывания культур в севообороте (1988...1994 гг.)

Система удобрения Выход ВЭ, МДж/га Энергозатраты, МДж Энергетический коэффициент

на 1 га посева на 1 кг белка

Без удобрений Навоз (12 т/га) + + N84P52K90 Сидерация Сидерат + Кт5оР<0Кбо 170843 17&1.69 1215130 144833 20890 29861 16345 21242 20,8 42.0 26,8 28.7 8.2 5.9 7.6 6,8

ственное снижение затрат техногенной энергии на обработку почвы и удобрения.

4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛЮПИНА

Люпин — многовидовая культура, характеризующаяся большим разнообразием дикорастущих и культурных форм. Среди видов имеются однолетние и многолетние, травянистые и кустарниковые, озимые и яровые, занимающие огромную территорию на всех континентах земного шара.

Обладая широким полиморфизмом, виды люпина в различных экологогеографаческих зонах и агроклиматических условиях ведут себя по разному, что и определяет как уровень, так и качественную характеристику получаемой продукции. В то же время возделываемые виды люпина имеют ряд общих биологических особенностей.

Специфичность культуры состоит в том, что люпин обладает высокой азотфиксирующей способностью и особой способностью к усвоению фосфора и других элементов минерального питания, что и обуславливает его невысокую требовательность к почвенному плодородию. С помощью клубеньковых бактерий люпин фиксирует на гектаре 200 и более кг атмосферного азота и становится практически независимым от запасов азота в почве. Кроме того, корневая система люпина обладает способностью усваивать труднодоступные для других растений фосфаты почвы, что позволяет обеспечить в основном свою потребность в фосфорном питании.

Обладая мощной корневой системой стержневого типа, проникающей в почву до 1,5...2,0 м, люпин использует калий и другие питательные вещества из подпочвы. По данным А. А. Духанина (1977) и А. Robson (1986), у люпина в слое 0...20 см находится в среднем до 40% корней, в то время как у клевера, люцерны, вики — 70%.

Эффективность люпино-рнзобиального симбиоза зависит в значительной степени не столько от плодородия почвы, сколько от ее механического состава, влажности и аэрации. Азотфиксация идет успешно только при достаточном количестве в ризосфере кислорода, который связывается леггемоглобинои и используется при окислении углеводов. По данным Г. С. Посыпанова (1993), на 1 мл фиксированного азота воздуха потребляется 3 мл кислорода.

Поэтому для всех возделываемых видов люпина непригодны тяжелые, сырые, малопроннцаемые глинистые почвы, а также почвы с близко стоящими грунтовыми водами. На плохо аэрируемых почвах глубина проникновения корней в нижние горизонты ограничивается и азотфиксирующая способность значительно снижается.

Что касается влияния температурного режима на процесс азот-фиксации, то последний у люпина успешно протекает в довольно широком диапазоне среднесуточных температур вегетационного периода в различных эколого-географических зонах: от 19°С в Ново-зыбкове Брянской области до 13,3°С во Владимире и 14,5СТС в Великих Луках. По данным Р. РаЬтюэоп е1. а1. (1991), на андозольных почвах Исландии при средней температуре ниже 10°С узколистный кормовой люпин фиксировал 200 кг/га азота, в то время как у других бобовых культур при этой температуре не происходило даже образования клубеньков.

4.1. .Возделываемые виды 'люпина и ареалы их возможного распространения.

В сельскохозяйственном производстве России используются 4 вида люпина: желтый, узколистный, белый и многолетний. Каждый вид люпина — это практически обособленная культура со своими биологическими особенностями и своим ареалом распространения.

4.1.1. Люпин желтый (Ь. Шеиэ Ь.) — один из самых ценных видов рода Ьиртиэ. Это культура бедных почв. Он обладает наибольшей адаптацией к песчаным почвам, где, по сравнению с другими видами люпина, дает более высокие урожаи. Желтый люпин также терпимо относится к повышенной кислотности. Даже на сильнокислой почве (рНсол. 4,0) он удовлетворительно растет, а при рНСол. 5,0 формирует активный симбиотический аппарат и дает высокие урожаи.

Урожайность зеленой массы составляет в среднем 40...60 т, семян — 2,0...2,5 т с 1 га. Отдельные сорта в благоприятных условиях дают урожай зеленой массы до 100 тонн и семян — до 3,0...3,5 т/га.

Используется в основном как парозанимающая и поукосная культура для получения высокобелковой вегетативной массы для

скармливания КРС и другим видам животных в свежем и силосованном виде и для сидеральных целен.

Оптимальные условия для формирования высокого урожая семян создаются при среднесуточной температуре воздуха 15...17°С и 250...300 мм осадков за период всходы—созревание.

Устойчивое семеноводство созданных за последние годы сортов желтого люпина возможно в регионах с суммой активных температур более 2000°С за вегетационный период, при этом северная граница ареала его возделывания на семена будет проходить по линии Великие Луки—Владимир—Чебоксары, что соответствует примерно 56° северной широты (табл. 11, рис. 1). Южная граница ареала в основном совпадает с южной границей Нечерноземья [13]. Однако и в отдельных областях Центрально-Черноземное зоны (Курская, Воронежская и др.) имеются значительные включения песчаных н супесчаных почв, где можно успешно возделывать желтый люпин. Общая площадь пашни в возможном регионе возделывания желтого люпина составляет около 20 млн. гектаров.

4.1.2. Люпин узколистный (Ь. а^иэШоПиз Ь.) — очень распространенный в культуре вид. Самый скороспелый из крупносемяп-ных видов люпина. Продолжительность вегетационного периода у него составляет в среднем 90...120 дней в зависимости от погодных условий и уровня плодородия почвы.

По темпам первоначального роста узколистный люпин выгодно отличается от желтого. У него отсутствует фаза прикорневой розетки, поэтому сразу после выхода семядолей на поверхность почвы начинается активный рост стебля. Стебель и корень растут синхронно, достигая максимума к фазе блестящего боба.

По семенной продуктивности узколистный люпин превосходит желтый. Урожайность зерна достигает 3,0...5,0 т/га и зеленой массы — 40...60 т/га. Однако на бедных песчаных почвах по урожайности вегетативной массы уступает желтому люпину, в то время как на более связных и окультуренных — равноценен желтому и даже превосходит его. Предпочитает почвы с кислотностью от слабокислой (рНсол. 5,5) до нейтральной. Выращивается для получения зерна, зеленой массы, силоса и на сидеральные цели. Может возделываться в паровых полях, поукосных и пожнивных посевах.

Наиболее благоприятные условия для получения высокого урожая семян узколистного люпина обеспечиваются при среднесуточной температуре воздуха 15... 17°С и 200...250 мм осадков за период от всходов до созревания.

В последние годы проведена большая селекционная работа по созданию скороспелых сортов с ограниченным ростом и ветвлением (эпигональных и детерминантных), что позволяет значительно расширить посевные площади этого вида на север и восток Европейской части России.

Устойчивое семеноводство узколистного люпина возможно в регионах с суммой активных температур свыше 1900°С за вегетационный период. Северная граница ареала его возделывания будет проходить примерно по линии Псков—Старая Русса—Кострома— Пермь, что соответствует 58° северной широты (рис. 1). Использование узколистного люпина на зеленый корм, силос и сидеральные цели возможно на всей территории от Ленинградской до Пермской областей и даже в Карелии и Республике Коми (табл. 10). На юге узколистный люпин может возделываться в Орловской, Курской, Воронежской и Липецкой областях.

Общая площадь пашни в возможном регионе возделывания узколистного люпина составляет более 30 млн. гектаров.

4.1.3. Люпин белый (L. albus L.) — был введен в культуру раньше других видов. Имеет высокую зерновую продуктивность — до 4,0...6,0 т/га. Семена крупные, масса 1000 семян достигает 230....250 г. Семена содержат 37...40% высококачественного белка и 12...14% жцра и используются во многих странах не только в корм животным, но и в пищу человека.

По сравнению с другими возделываемыми видами белый люпин является наиболее позднеспелым. Это теплолюбивое растение, особенно повышается потребность в тепле в период налива и созревания семян. Вегетационный период его в среднем равен 125—140 дням.

С учетом созданных за последние годы скороспелых детерми-нантных сортов белого люпина (Старт, Гамма, Дельта) семеноводство белого люпина стало возможным в регионах с суммой активных температур за вегетационный период свыше 2300°С. Он может возделываться во всех областях Центрально-Черноземной зоны, южных областях Поволжского региона, в Краснодарском и Ставропольском краях и в южных районах некоторых областей Нечерноземья.

Общая площадь пашни ареала его возможного возделывания составляет более 15 млн. гектаров.

4.1-4. Люпин многолетний (L. polyphyllus L.) — многостебельное, хорошо облиственное растение с развитой корневой системой, которая проникает в глубокие слон почвы и хорошо разрыхляет ее. Ценными хозяйственными качествами являются также неприхотливость к почве и климатическим условиям, раннее созревание семян, высокий коэффициент их размножения, способность в течение длительного времени без пересева наращивать большую биомассу. Переносит повышенную кислотность почвенного раствора— до рНсол.4,0. Он менее, чем другие виды люпина, требователен к теплу, хорошо переносит суровые зимы и может произрастать на

Урожайность сортов узколистного и желтого люпина на ГСУ (1990... 1996 гг.), ц/га

Узколистный Желтый

Область, ГСУ семена сухое в-во семена сухое в-во

сред- макси- сред- макси- сред- мак- сред- мак-

няя ' мальн. няя ма льн. няя сим. няя сим.

1. Калининградская (Зеленоградский) 41,5 51,6 77,1 10,1,2 16,7 22.0 71,3 102.0

2. Ленинградская (С.-Петерб. ГСИС) 28,9 35,7 55,8 61,4 — — — —

3. Псковская (Псковский) 32.3 39,0 83.0 92,0 19.8 25.5 54.1 87,0

4. Смоленская (Починковский) 35.4 45,1 81.9 109.2 18,9 30.2 70,7 83.3

5. Тверская (Ленинский) 16,6 26.1 42,2 58,0 14,2 2/1„3 45,5 66.2

6. Московская (Егорьевский) 27,2 32.3 69,8 142,1 — — 57.7 63,0

7. Тульская (Белевский) 27,0 34,9 93,1 68.1 22,8 28,2 50,6 79,1

8. Рязанская (Спасский) 25,0 43,2 49,7 81.4 — — — __

9. Владимирская (Вязниковский) 16,5 33,3 54,9 80,2 15,3 31,6 42,5 54,3

Ю. Ивановская (Ивановский) 24,5 31.8 42,1 56,0 — 43,8 60,0

11. Нижегородская (Городецкий) 20,0 25.4 33,8 45,0 14,7 23,0 34,3 40,5

12. Чувашия (Чебоксарский) 31,8 36,5 77,2 83,4 17,8 25,2 48,5 50,8

13. Марий Эл (Куженерский) 26.5 28,0 65,2 78,4 — — — —

14. Удмуртия (Саракульский) 14,0 25,7 40,7 53,8 — — —

15. Пермская (Ординский) 9.8 18,1 39,6 59,3 7,2 8,4 25,6 35,3

16. Коми (Печорский) 20.4 28,2 30.3 37,6 — — — —

17. Карелия (Сортавальский) — — 39.8 45,8 — — 34,1 42,6

Ш. Камчатская Шямчя тгкий \ — — 56,1 61.5 — — - — <—

Ареал возможного возделывания узколистного люпина Ареал возможного возделывания желтого люпина Ареал возможного возделывания белого люпина

А—А Северная граница устойчивого семеноводства узколистного люпина Б—Б Северная граница устойчивого семеноводства желтого люпина В—В Северная граница устойчивого семеноводства белого люпина

Р и с. I. Ареалы возможного возделывания видов люпина

4 Зек. 5955

27

севере вплоть до Полярного круга. Имеет высокую азотфиксй-рующую способность.

Его отрицательные свойства — высокое содержание алкалоидов в семенах и вегетативной массе, неравномерность созревания и сильная растрескиваемость бобов, приводящая к большим потерям семян.

Многолетний люпин используется в основном как сидеральная и декоративная культура. Он с успехом применяется для окультуривания малоплодородных, так называемых «бросовых» земель, при рекультивации торфяников и других участков.

Возможно использование многолетнего люпина и как парозанимающей культуры в звене севооборота: яровые—пар—озимые, при подсеве его под предшествующую пару яровую культуру. В случае подсева многолетнего люпина под озимые возможна запашка зеленой массы весной следующего года под поздний картофель, кукурузу, гречиху и другие поздно высеваемые культуры.

Предпринимаемые как в нашей стране, так и за рубежом, попытки создать малоалкалоидные кормовые сорта многолетнего люпина оканчивались неудачей, так как в силу комплементарного взаимодействия разных генов, обуславливающих этот признак, при перекрестном опылении алкалоидность восстанавливается.

Однако, по утверждению Н. М. Чекалина и Б. С. Курловича (1988), возможно создание стабильно низкоалкалоидных форм многолетнего люпина на основе выявления аллельных мутантов, которые в некоторых случаях теряют способность к синтезу отдельных веществ, свойственную нормальному генотипу.

Создание сортов многолетнего люпина со стабильным признаком малоалкалоидности дало бы возможность получать самый ранний и дешевый высокобелковый корм во всех северных регионах страны до границы земледелия, где другие бобовые культуры расти не могут.

4.2. ^Влияние метеорологических условий на продолжи-о тельносгь вегетационного периода люпина.

Люпин, как и любая другая культура, в максимальной степени реализует свой потенциал продуктивности при совокупности оптимальных условий для роста и развития. Но с учетом того, что продуктивность люпина меньше зависит от уровня почвенного плодородия и применяемых удобрений, метеорологические факторы и их изменения во времени играют важнейшую роль в формировании урожая и продолжительности вегетационного периода.

Агроклиматические аспекты выращивания люпина освещены в ряде работ В. Н. Дюбнна (1972, 1974, 1978, 1981) и некоторых других авторов. Ими было показано, что для разных видов люпина

степень корреляции длины вегетационного периода с температурой воздуха достаточно высока I! находится в пределах — 0,66...—0,81. Отмечается, что вегетационный период растет с увеличением количества осадков, однако данные о сопряженном влиянии температуры п осадков, корреляционные зависимости между этими параметрами в литературе отсутствуют.

Нами была проанализирована зависимость длины вегетационного периода от метеорологических условии у трех сортов желтого и двух — узколистного люпина в течение четырех лет в четырех географических точках: во ВНИИ люпина (Брянск) и трех его опорных пунктах — Новозыбковском, Великолукском и Владимирском [31].

Анализ данных показал, что изменения среднесуточной температуры. воздуха и количества осадков за вегетационный период приводят к значительной нестабильности по годам урожаев всех видов люпина, а вегетационный период желтого и узколистного с 88...90 дней в жаркие и сухие годы возрастал до 120... 145 дней в годы с пониженной температурой и обильными осадками.

Из табл. 11 видно, что с увеличением среднесуточной температуры воздуха в среднем от 15 до 17°С по годам во всех регионах вегетационный период сокращался со 120... 125 до 90 дней у узколистного и до 95... 100 дней у желтого люпина. Дальнейшее повышение среднесуточной температуры до 19°С (Новозыбков, 1995; 1996 гг.) не приводило к существенному сокращению вегетационного периода. С другой стороны, при уменьшении среднесуточной температуры ниже. 14°С (Великие Луки, 1993; Владимир, 1994) вегетационный период у обоих видов люпина значительно увеличился — до 140... 147 дней. При этом; чем больше разница в колебаниях среднесуточных температур по годам в регионах, тем шире амплитуда колебаний продолжительности вегетационного периода, величина которой достигает 41 дня у желтого и 46 дней у узколистного люпина.

. Но период вегетации зависит и от количества выпавших осадков. Их уменьшение на 50...70 мм в отдельные годы при практически равных среднесуточных температурах приводило к сокращению вегетационного периода по регионам на 8...25 дней (Брянск, 1995, 1996 гг.; Владимир, 1995, 1996 гг,; Новозыбков, 1994 г.). При этом нужно отметить, что реакция узколистного люпина, по сравнению с желтым, в большей степени выражена на изменения среднесуточной температуры, нежели на изменения величины осадков.

Анализ парных регрессий вегетационного периода с обоими параметрами подтвердил этот вывод и показал, что его зависимость от осадков у узколистного люпина оказалась статистически недостоверной.

Множественный регрессионный анализ вегетационного периода 4* 29

Зависимость вегетационного периода желтого и узколистного люпина от метеорологических условий

Географические точки проведения исследований Годы Среднесуточная тем-ра воздуха, °С Осадки, мм Вегетационный (всходы—созрев а! люпин желтый период ше), днн люпин узколистный

Каст-рыч-ник Дружный 165 Ипуть-ский Брянский 123 Брянский Л-3

Новозыбков 1993 16,9 335 124 123 122 111 110

(Брянская обл.) 1994 17,2 28.1 95 97 96 90 90

1995 19,0 235 94 91 93 88 89

1996 19,0 250 97 97 99 90 88

Брянск 1993 15', 5 261 114 118 120 123 125

1994 15,2 285 110 111 114 . 100 101

1995 17,1 333 1117 117 121 104 108

1996 17,3 267 101 106 108 .105 105

Великие Луки 1993 13,2 281 _ 140 140 145 145

(Псковская обл.) 1094 14,3 164 102 104 104 99 99

1995 1)6.1 176 101 99 99 108 1.10

1996 15.5 ,167 109 119 114 — —

Владимир 1993 1:5,0 271 115 117 117 ,117 118

1994 13,7 265 141 14,1 147 142 146

1605 16,3 354 114 118 114 114 114

1996 16.5 277 106 106 106

по среднесуточной температуре и количеству осадков показывает, что одновременный учет двух метеорологических характеристик существенно улучшает регрессионные показатели — увеличивается коэффициент корреляции, снижается стандартная ошибка оценки, то есть повышается предсказательная способность уравнения (табл. 12).

Вегетационный период желтого люпина слабее реагировал на изменения температуры и в большей степени зависел от количества осадков в отличие от узколистного люпина. С ростом температуры на один градус вегетационный период желтого люпина уменьшался на 6,7 дня, в то время как узколистного — на 8,3 дня.

Графическое изображение зависимости вегетационного периода люпина от температуры и осадков представляется в виде плоскости, наклоненной в стороны более высоких среднесуточных температур и меньшего количества осадков (рис. 2).

Вегетационный период, дни

Рис. 2. Зависимость вегетационного периода желтого люпина от температуры и осадков

Таблица 12

Параметры множественной регрессии вегетационного периода люяина (1) по среднесуточной температуре (X) и количеству осадков (У)

Виды люпина Уравнение регрессии Коэффиц. корреляции Станд. ошибка оценки Уровень значим.

Желтый Узколистный К86 —6,7- Х+0,13-У 2 = 21.7-8-,3-Х+0,10-У 0,846 0.835 7,5 10,1 0,000 0,000

5. ОСОБЕННОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛЮПИНА

Важнейшей отличительной особенностью люпина является высокое накопление белка в семенах и вегетативной массе.

Содержание белковых веществ в семенах люпина определяется видовыми и сортовыми особенностями культуры и составляет в

31

среднем 40...44% у желтого, 30...36% у узколистного и 34...40% у белого люпина. Кроме того, накопление белка зависит, также и от условий произрастания. Так, диапазон содержания белка в образцах желтого люпина сорта Брянский 6, выращенных в разные годы и на разных участках, колебался от 39,4 до 46.7% [26].

Работами С. Барбацкого (1959), А. Micke, W. Swecicki (1988) показано, что влияние генотипа на уровень белковости у люпина значительнее, чем у зерновых злаковых культур, так как отсутствует антагонизм между продуктивностью и концентрацией белка в семенах. Поэтому возможна'селекция на повышение белковости семян и улучшение качества белка. Такие селекционно-генетические работы ведутся во ВНИИ люпина с 1991 года. Выделены источники высокой белковости семян — 47...49% у желтого и 38...40% • у узколистного люпина.

Высокую питательную ценность представляет и вегетативная масса люпина. Наибольшее содержание белка в зеленой массе бывает в фазу бутонизации — 27...29% в сухом веществе. По мере нарастания массы и старения растений концентрация' белка снижается, а сбор его с единицы площади возрастает. Самый высокий сбор сухого вещества отмечается в фазу сизых бобов при содержании сырого белка 17...20% у желтого и 19...22% у узколистного люпина. Поэтому убирать люпин на силос и для запашки на удобрение рекомендуется в эту фазу.

5.1. Аминокислотный состав белка.

Устойчивость аминокислотного состава является родовым биохимическим признаком люпина. Как в зерне, так и в вегетативной массе в наибольшем количестве содержатся глютаминовая (19...23%) и аепарагиновая (8...10%) кислоты, в. минимальном — метионин — 0,6...0,8%.

Сумма незаменимых аминокислот колеблется-в среднем от 35 до 50% общего белка, наибольшее же количество приходится на долю аргинина и лейцина — 8... 11%. Содержание лизина, в зависимости от вида и сорта люпина, находится в пределах 4...6%, но в отдельные годы его концентрация может достигать 7...9% [26]. :

Аминокислотный скор шести сортов желтого люпина, созданных во ВНИИ люпина, относительно аминограммы потребностей человека в незаменимых аминокислотах, показал, что для полной биологической ценности их белка недостает серосодержащих аминокислот, в первую очередь метнонина, в среднем по'сортам от 20 до 49% (табл. 13). В то же время у всех сортов наблюдается высокая обеспеченность белка лизином — 87... 109%.

Наибольшей биологической ценностью из представленных в таблице сортов обладает белок зерна сорта Брянский 17. По всем не-32

Незаменимые аминокислоты и аминокислотный скор бед желтого люпина

Аминокислоты, % к белку

Сорта люпина изо-лейцин лейцин лизин метионин +цистин фенил-аланин+ тирозин треонин валин

Брянский 6 4,5 7.8 4,8 2,3 7,4 3.8 4,4

ИЗ 111 87** 66* 123 95 88

Дружный 165 4,0 8.3 5,3 2,0 7,9 3.9 4.4

100 1,19 96 57* 132 98 88**

Ипутьский 4.2 8.0 5.0 2.2 7,8 4,2 4,6

105 114 91** 63* 130 105 92

Родник 4.0 8 „2 5.5 2,0 8,0 31.6 4,0

100 117 100 57* 133 90 80'**

Жемчуг 3.5 7,8 5,2: 1.8 7.4 3,7 4,7

88** 111 95 51* 123 93 94

Брянский 17 4,4 8, ,2 6.0 2,5 8,0 4.6 5.1

110 117 109 71* 13)3 115 102

Аминограмма потребностей человека (ФА О/ВОЗ, 197'3) 4.0 7,0 5.5 3.5 6,0 4i.O 5,0

Примечания: 1 — в числителе — содержание аминокислоты в % к белку;

2 — в знаменателе — аминокислотный скор (в %) относительно

аминограммы потребностей человека в незаменимых аминокислотах;

3 — *— первая лимитирующая аминокислота;

4 — **— вторая лимитирующая аминокислота.

заменимым аминокислотам, кроме серосодержащих (метпо-нин + цистин), он удовлетворяет потребностям человека в содержании их в продуктах питания в соответствии с нормами, рекомендованными ФАО и Всемирной организацией здравоохранения.

Сбалансирован белок по лизину также у сорта Родник и близки к этому показателю сорта Дружный 165 и Жемчуг, у которых второй лимитирующей аминокислотой выступает валин.

Проведенные нами биохимические и биологические исследования желтого и узколистного люпинов в лаборатории оценки пище-

вых белков Института питания АМН подтвердили, что зерно представленных образцов желтого и узколистного люпинов обладает достаточно высокой пищевой ценностью. Биологические исследования на животных не выявили патологических изменений в органах и тканях экспериментальных крыс, не отмечалось явных противопоказаний для пищевого использования зерна люпина.

5.2. Ингибиторы протеиназ.

Характерной особенностью белкового комплекса люпина.является низкий уровень активности ингибиторов протеиназ—трипсина и химотрипсина. Наши исследования показали, что в семенах желтого (Брянский 6 и Жемчуг) и узколистного (Брянский 123) люпинов содержалось ингибиторов трипсина в 3...4 раза меньше по сравнению с кормовыми бобами, в 4...10 раз меньше, чем у гороха и в 100 раз меньше, чем у сои.

Низкий уровень ингибиторов трипсина в зерне люпина — важнейшее условие его высокой переваримости всеми видами сельскохозяйственных животных н возможности скармливания без предварительной термообработки.

5.3. Алкалоиды люпина.

В семенах и зеленой массе люпина содержатся алкалоиды — антипитательные вещества из группы производных пиридина, имеющие токсические свойства. По их распространению и количественному содержанию в растениях основными алкалоидами являются люпинин, люпаннн.спартеин и гидроксилюпаннн. Сорта, содержащие менее 0,1% алкалоидов, относятся к группе малоалкалоидных, от 0,1 до 0,3% считаются кормовыми, образцы с более высоким содержанием являются горькими и могут использоваться только на удобрение. Абсолютно безалкалоидных генотипов люпина до сих пор не обнаружено.

Кормовые сорта желтого люпина имеют очень низкую алкало-идность семян — 0,025...0,03%. В семенах узколистного кормового люпина их содержится в среднем — от 0,03 до 0,07%.

На содержание алкалоидов оказывают влияние почвенно-кли-матические условия и технологические приемы возделывания. Недостаточная обеспеченность калием, микроэлементами, сильная засоренность посевов могут увеличить алкалоидность у люпина и снизить его кормовую ценность.

Алкалоиды выполняют защитную роль для самого растения люпина и благоприятно влияют на фитосанитарное состояние почвы. Поэтому, наряду с созданием сортов с минимальным содержанием алкалоидов для использования на кормовые и пищевые цели, нужны и сидеральные сорта с повышенным их содержанием.

Таким образом, белковый комплекс люпина отличается своеобразием и определяется генотипическими особенностями вида и сорта и условиями выращивания. Селекционно-генетическая работа и технологические приемы возделывания должны быть направлены на увеличение продуктивности и повышение качества получаемой продукции.

6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮПИНА

Высокий урожай обеспечивается целым комплексом агротехнических мероприятий в соответствии с биологическими особенностями люпина и иочвенно-климатпческими условиями региона возделывания. Работами Е. К. Алексеева (1948), II. И. Шарапова (1949), Ф. Ф. Юхимчука (1964), И. П. Проскуры (1974), К. И. Сав-вичева (1980) и др. исследователей разработаны отдельные вопросы технологии возделывания люпина и показана необходимость учета зональных особенностей при выращивании этой культуры.

6.1. Место в севообороте.

Основное требование люпина к месту в севообороте, к предшественникам сводится к тому, чтобы почва была рыхлой, чистой от сорняков, особенно от многолетников (пырея, осотов), и обеспечивала растения в достатке влагой в период прорастания семян и появления всходов. Указанные выше требования диктуются, во-первых, оптимизацией условий для активного ризобиального симбиоза, и, во-вторых, низкой конкурентной способностью люпина по отношению к сегетальным видам в начале роста.

Посе-ы люпина на семенные дели лучше размещать после овса, озимой ржи или капустных культур (горчицы, рапса), которые хорошо очищают почву от сорняков и снижают ее фитотоксичность [20,33].

При выращивании на зеленую массу (в корм или для запашки на удобрение) люпин традиционно размещают в паровом поле, что, но сравнению с чистым паром, позволяет значительно сократить энергозатраты на обработку почвы и внесение органических удобрений и повысить эффективность использования пашни [27].

Из литературы известно о присущем люпину свойстве негативного отношения к частому возврату на одно и то же поле (С. Бар-бацкий, 1959; О. А. Берестецкий и др., 1979; Л. ВаиНэ, Л. НагпЬНп, 1986; И. М1сЬа1ек, 1989). Полагают, что при бессменном возделывании у люпина происходит постепенное нарастание корневых инфекций, классифицируемое как явление «почвоутомления» (Г. С. Муромцев, И. И. Черняева, 1988). Существующие рекомен-

5 Зак. 5955 35

дации говорят о том, что возвращать люпин на то же полб можно не чаще, чем через 4...5 лет.

Проведенные нами в 1988...1996 гг. исследования показали, что виды люпина относятся к бессменному возделыванию по разному. Узколистный люпин при бессменном трехлетнем посеве не снизил число и массу клубеньков, показатели структуры урожая (число растений на единице площади, число бобов, массу семян с растения) и семенную продуктивность. На третий год сбор зерна составил 34,6 ц/га при 33,0 ц в первый год посева.

В то же время у желтого люпина произошло ухудшение всех параметров продуктивности, возросла инфицированность почвы фи-топатогенными микромнцетами за счет преобладания высоковирулентных видов рода фузариум. Так, к фазе цветения масса сырых клубеньков на растении сократилась по сравнению с первым годом в 2,0...2,7 раза, урожайность зерна снизилась на 64,5%, инфицированность почвы возбудителями корневых гнилей составила 26% против 14% на контроле [47]. Одним из существенных факторов падения продуктивности бессменных посевов является также нарастание герботокснчностн почвы вследствие увеличения засоренности трудноискоренимыми (подмаренник цепкий, гречишка вьюнковая, осоты желтый и розовый, мать-и-мачеха) сорняками. На третий год посева их численность на 1 м2 возросла в 7...10 раз.

При возделывании люпина в севооборотах, даже с короткой ротацией, оба вида не проявляли никаких признаков реакции на «почвоутомление». При посеве через год сбор зерна желтого люпина составил 17,0 ц с гектара, через 2 года — 18,5; через 4 года — 16,6 и через 5 лет — 17,1 ц [33].

Определение в этих севооборотах видового состава популяций грибов ризосферы растений выявило, что люпин выполняет здесь определенную фитосанитарную роль, снижая плотность популяций таких фитопатогенов зерновых, как F. graminearum, F. culmorum, F. nivale и др.

в Австралии широко внедрены двухпольные севообороты «пшеница — узколистный люпин» (R. Jessop, J. Mahoney, 1985), в ЮАР положительные результаты получены в севооборотах «кукуруза— белый люпин» и «пшеница—белый люпин) (Jan van der Mey et. al., 1996).

В наших опытах, проводимых с 1992 года, в двухпольном севообороте «яровая пшеница — узколистный люпин» за три ротации средняя урожайность пшеницы составила 40 ц и узколистного люпина — 25 ц/га. Эти результаты отражают положительное взаимовлияние культур в севообороте. Люпин обогащает почву азотом и органическим веществом. В то же время чередование посевов с пшеницей способствует поддержанию гомеостаза между группами

почвенных микроорганизмов, что препятствует накоплению фито-патогенных грибов.

6.2. Способы посева и нормы высева.

Важным элементом обеспечения высокого урожая семян является оптимизация количества растений на площади, исключающая их взаимное угнетение, способствующая лучшему использованию солнечной энергии, питательных веществ и влаги. Это достигается применением определенного способа посева и соответствующей нормы высева [3].

В опытах изучены и в производстве используются рядовой, широкорядный и ленточный способы посева люпина.

Широкорядные (междурядья 45 см) и ленточные (междурядья 45 см, в ленте 7,5...15 см) посевы позволяют снизить норму высева на 30...40%, что очень важно при дефиците семян и для быстрого размножения новых сортов. В междурядьях можно провести механизированную обработку для снижения засоренности посева. По мнению ряда авторов, широкорядные посевы меньше полегают, экономнее расходуют воду, урожай здесь выше, чем в рядовых посевах (Ф. Ф. Юхимчук, 1963; В. П. Орлов и др., 1986; Н. С. Савельев, 1989).

Однако, по нашим данным, в широкорядных и ленточных посевах люпнн сильнее ветвится, образует много бобов на боковых побегах, которые созревают неравномерно и позднее по сравнению с главной кистью, что затрудняет уборку урожая и снижает качество семян, а также увеличивает энергозатраты на мелсдурядную обработку посевов.

Наиболее широкое распространение получил рядовой посев с междурядьями 15 см, при котором достигается более равномерное распределение растений и более высокая плотность их на гектаре, растения образуют меньше боковых ветвей, дружнее созревают.

В наших опытах (табл. 14) широкорядный (45 см) и ленточный (15x45 см) посевы не имели преимущества по урожайности семян перед сплошным рядовым посевом узколистного и особенно желтого люпина.

Так, при одинаковой норме высева л<елтого люпина 0,8 млн. семян на 1 га, при широкорядном способе посеза было получено 17,0 ц, в ленточном — 16,8, а в рядовом посеве — 20,4 ц/га; прп норме высева 1,0 млн. получено соответственно 17,5; 17,9 и 20,3 ц/га.

Наши исследования показали, что существует зако-номерная зависимость урожаев люпина от густоты стояния растений, которая в основном определяется нормой высева, а не способом посева. Оптимальное число растений на площади обеспечивает лучшие условия для формирования такого габитуса растений, который

5* „ 37.

Влияние норм н способов посева на продуктивность люпина (1988...1990 гг.)

Норма Желтый (Брянский 6) Узколистный (Брянский 123)

высева, сбор сырого белка, Ц/га

Способ посева млн. всхож, семян на га урожайность семян, Ц/га коэф. размн. семян урожайность семян, ц/га сбор сыр. белка, ц/га коэф. размн. семян

Широкорядный » » 0,6 0.8 1.0 15.1 17,0 17,5 6.1 7.0 7.1 2.1.1 17.1 Г3.9 14,9 16,4 17,8 4,4 4.9 5,2 17,1 12.0 10,6

Ленточный » 0,6 0.8 1.0 15.7 16.8 17,9 6.2 6,9 7,1 21.1 15,9 12.9 16,2 17,2 18.8 4.8 5.2 5.5 16,5 121.8 11.3

Сплошной рядовой » » » 0,6 0.8 1.0 1.2 1.4 17.8 20,4 20.3 19,8 19.4 73 8,4 8.1 8.1 7.7 23.9 20.6 16,0 12.6 9.9 15.8 16.9 18,0 18.8 17,9 4.8 5,0 5.3 5.4 5,3 15,6 Г2.6 11,0 9.6 7.7

НСРо5 2,3 2,1

исключал бы излишнее ветвление и образование многочисленных боковых побегов в ущерб развитию главной кисти. С оптимальной густотой непосредственно связаны число бобов на одном растении, масса 1000 семян и выживаемость растений. Пр» оптимальной густоте лучше развивается листовой аппарат и используется солнечная энергия, в семенах люпина накапливается больше белка, чем в изреженных или загущенных посевах [9].

Из таблицы 14 следует, что оптимальная норма высева семян люпина при рядовом посеве находится в интервале 0,8...1,2 млн. всхожих семян на гектар. При повышении нормы высева отмечается неоправданно высокий расход семян на посев, низкий коэффициент размножения и низкая продуктивность отдельного растения (числа бобов и семян). Повышенные нормы высева были целесообразны лишь при возделывании детерминантных сортов узколистного люпина зернового направления. В наших опытах при увеличении нормы высева сорта Ладный с 1,2 до 1,6 млн.. урожайность семян возросла с 18,5 до 28,6 ц/га, ......

В широкорядных и ленточных посевах более высокий урожай семян и зеленой массы, выход белка с гектара у обоих видов люпина достигнуты при нормах высева 0,8...1,0 млн. всхожих семян на гектар.

Вопреки имеющимся литературным данным, что в широкорядных н ленточных посевах при ширине междурядий 45 см оптимальная норма для желтого люпина 0,5...0,6 млн. всхожих семян (А. Г. Бардаков, 1988; Л. В. Куюрсш, 1989; Н. С. Соловьев, 1989), в наших опытах посевная норма 0,6 млн. семян в сравнении с 1,0 млн. снижала урожайность зерна желтого люпина на 2,4 ц, узколистного — на 2,9 ц/га, или на 13,7...16,3%, а сбор белка — на 1,0 и 0,8 ц соответственно.

6.3. Глубина заделки семян.

Правильная глубина заделкн семян имеет большое значение для появления дружных всходов, хорошего развития растений и одновременного их созревания.

Наши наблюдения показали, что при глубокой заделке (6...12 см) желтый люпин снижает полевую всхожесть с 88 до 20%, узколистный — с 71 до 42%. Всходы получались ослабленными, из-реженными. урожайность семян уменьшилась в 2,5...2,9 раза [5].

При мелкой заделке также не удавалось получить удовлетворительной густоты посева, так как семенам не хватало влаги для набухания и появления проростков.

В целях повышения полевой всхожести семян люпина и лучшего развития растений, при достаточной увлажненности почвы в период сева целесообразно высевать семена на небольшую глубину: на суглинистых почвах на 2...3 см, на песчаных и супесчаных — на 3...4 см.

При сухом состоянии верхнего слоя почвы необходимо увеличивать глубину заделкн семян с тем, чтобы они попали во влажный слой: на связных почвах до 3...4 см, на легких до 5...6 см.

6.4. Удобрение люпина.

К одной из важнейших биологических особенностей люпина относится слабая отзывчивость на минеральные удобрения при высоком уровне потребления питательных веществ. Так, желтый люпин при урожае семян 18...21 ц накапливает в урожае: азота 140... 180, Рг05 22...30, КгО 45...60 кг; узколистный соответственно 108... 147, 30...39 и 30...80 кг. В урожае зеленой массы 40 т/га накапливается азота больше, чем в зерне, в 1,1...1,4 раза, калия — в 1,5 раза при том же количестве фосфора [19].

Люпин не нуждается в азотных удобрениях. Минеральный азот, включаясь в метаболизм растения, выступает при этом как «депрессант» симбиотической азотфиксации. По литературным

данным малые дозы азота (20...30 кг) задерживают образование клубеньков, ареднше (60...90 кг) снижают их массу, а высокие полностью подавляют симбиоз (Г. С. ГТосыпанов, 1985; Е. П. Тре-пачев, 1985; С. Я. Коць и др., 1996; J. Evans et. а!., 1987, P. Martin, 1990).

В наших опытах минеральный азот, внесенный в дозах 30, 60 и 90 кг/га при посеве люпина, оказывал ингибирующее действие на азотфиксирующую активность клубеньковых бактерий [4, 26].

Так, в полевом опыте на серой лесной почве внесение азота уменьшило массу клубеньков узколистного люпина в сравнении с контролем на 29%, с фоном Р30Кбо — ма 34%, снизило урожайность зерна на 0,7...4,2 ц/га и не оказало влияния на содержание азота в урожае (табл. 15, 16). В другом опыте внесение азота в дозе 60 кг/га под люпин привело к снижению коэффициента азот-фиксации на 16,5% (табл. 18).

Таким образом, гари внесении азотных удобрений мнгибцруется азотфиксация, и люпин переходит на минеральный тип азотного питания, что обесценивает его роль ресурсосберегающей культуры, аккумулирующей даровую энергию солнца для связывания инертного азота в соединения, из которых он доступен растениям.

Таблица 16 Влияние минерального азота на массу клубеньков узколистного люпина, г/растение (1988...1990 гг.)

Фаза развития люпина

Варианты ветв- бутони- цвете- t сизыи блестящ.

ление зация ние боб боб

Без удобрений 0,22 0,49 0,76 0,85 0,74

Рз»Кео — фон 0,26 0,59 0,82 0,99 0,86

Фон+ N90 0,2,4 0,41'' 0,65 <0,66 0.62

Фон + Мо (в почву) 0,24 0.65 0,85 1,15 1.07

Фон+N90 Мо 0,26 0,49 0.70 0,82 0,76

Фон+'Мо (обр. семян) 0,35 0,71 0,94 1.02 1,00

6.4.1. Фосфорно-калийные удобрения. Обзор работ, посвященных вопросу удобрения люпина, и наши исследования показывают, что при его возделывании не отмечается существенных прибавок от фосфорных удобрений [23].

Более выражена у люпина потребность в калии, которому отводится важная роль в процессе фиксации молекулярного азота и работе симбиотического аппарата. Эффект от калийных удобрений отмечается прежде всего на легких почвах, слабо обеспеченных калием, и при низком содержании обменного калия на других типах почв. При наличии в почве менее 8 мг/'ЮО г КгО калийные

удобрения целесообразно вносить под все виды люпина (И. Г. Стрелков, Н. М. Андреева (1964).

Однако более высокую чувствительность к недостатку калия проявляет узколистный люпин, у которого адсорбционная активность корней несколько меньше, чем у желтого. В наших опытах на серых лесных почвах с содержанием обменного калия 13... 15 мг/100 г урожай семян у сорта Брянский 123 при внесении 60 кг/га Кг О повышался в среднем на 18,4% [19]. Прибавка отмечалась во все годы исследований, максимальной она была при достаточном количестве осадков в период вегетации. В то же время достоверных прибавок урожая в опытах на желтом люпине получено не было.

В целом, судя по обобщенным результатам исследований и нашим данным, люпин хорошо использует последействие фосфора и калия, поэтому непосредственное внесение под него фосфорно-ка-лнйных удобрений не всегда оправдано. Это в первую очередь относится к люпинам, возделываемым на зеленую массу.

6.4.2. Микроудобрения. Люпин не так часто, как другие бобовые культуры, страдает от недостатка микроэлементов. Более всего он чувствителен к обеспеченности молибденом и бором (А. И. Заболотный, 1970; Т. М. Прохорова, 1985; Н. Н. Львов и др., 1987; A. Kotecki, 1991). При недостатке молибдена угнетается образование клубеньков, снижается обеспечение растений азотом, т. к. процессы азотфиксации и потребления минерального азота катализируют молибденсодержащне ферменты — нитрогеназа и нитрат-редуктаза. Бор способствует передвижению из листьев к клубенькам пластических веществ, служащих источником энергии при снмбиотической фиксации. Недостаток бора приводит к некрозу клубеньков, повышается алкалоидность зерна и зеленой массы.

Борные и молибденовые удообрения вносят в почву, растворами солей Мо и В обрабатывают семена перед посевом или растения люпина в фазу бутонизации. Во всех случаях отмечается положительный эффект — повышение урожая зерна и вегетативной массы.

В наших опытах на серых лесных почвах достоверный прирост урожая семян узколистного люпина обеспечил молибден при внесении в почву в дозе 0,3 кг/га д. в. (табл. 16). При обработке семян 0,05% раствором прибавка была ниже почти в 3 раза, опрыскивание посевов раствором молибдата аммония (150 г/га д. в.) оказалось неэффективным. Бор в дозе 1,2 кг/га д. в. при раздельном и совместном внесении с молибденом уступал последнему по всем показателям [19].

Таблица 16 Влияние молибдена и бора на урожай семян люпина сорта Брянский 123 (1988...1990 гг.)

Варианты Урожайность Содержание азота в урожае (зерно-гсолома), кг/га

ц/га % к контролю всего в т. ч. сим-биотическ.

Контроль — б/у 15,2 100 109 76

РзоКи — фон 17.6 115,8 129 96

Фон+ Ы90 16.9 I'll ,2 131 90

Фонн-Мо (в почву) 18,7 12Й 147 115

Фон 4-В ( » ) 17.1 112,5 125 93

Фон-ЬМоВ (в почву) 17,0 111,8 128 96

Фон+Кзо МоВ 16,4 101,3 126 93

Фон + Мо (обр. семян) 16.4 107,9 135 103

Фон-нМо (обр. посевов) 15,2 100 130 97

НСРоб 3.0

С.5. Способы повышения активности люпино-ризобиаль-ного симбиоза.

Люпин обладает наиболее высокой азотфиксирующей способностью среди однолетних бобовых культур, возделываемых в зоне. В среднем за вегетационный период в урожае накапливается 150...180 кг/га симбногического азота. Однако вышеуказанное количество фиксируемого азота не является пределом. Изучение н разработка способов и приемов, ведущих к повышению симбиоти-ческой азотфпксации, имеет большое народнохозяйственное значение, особенно в условиях энергетического и экономического кризисов.

На величину азотфпксации оказывают прямое и косвенное влияние целый ряд причин, в т. ч. генотипы клубеньковых бактерий и растения-хозяина и их биологическая совместимость, почвен-но-климатическпе условия (структура почвы, органическое вещество, кислотность, влажность, температура), применяемые макро- и микроэлементы, пестициды, физиологически активные вещества (ФАВ) и другие факторы.

Функционирование клубеньков синхронно жизненному циклу растения-хозяина, и отношения клубеньковых бактерий с внешней средой регулируются в основном растением-хозяином. Поэтому создание благоприятных условий произрастания, соответствующих биологическим потребностям люпина, приводит к лучшему развитию симбиотического аппарата и увеличивает количество фиксированного азота. Оптимизация условий увлажнения, освещенности, реакции среды, структуры и аэрации почвы, обеспеченности фото-42

асснмнлягами и микроэлементами активизируют интенсивность процесса азотфиксацин.

При отсутствии в почве клубеньковых бактерий люпин развивается без клубеньков и из азотонакопнтеля становится потребителем почвенного азота.

В. Л. Кретовнч (1987) указывает, что генетическая природа штамма ШнгоЬшт играет важнейшую роль в возникновении сим-бнотической системы, способной фиксировать молекулярный азот. В пределах одного и того, же вида клубеньковых бактерий известны эффективные и неэффективные штаммы. Последние хотя и заражают корни бобовых растений, но не усваивают или плохо усваивают азот и живут в клубеньках на положении паразитов.

Таким образом, для повышения эффективности люпино-ризо-биального симбиоза важное значение имеет подбор наиболее вирулентного и комплементарного штамма клубеньковых бактерий к виду и сорту растения-хозяина.

За период с 1988 по 1996 годы нами было проведено испытание более 20 штаммов КЫгоЫши 1ир1'ш на сортах узколистного и желтого люпинов. Исследования показали, что высокую эффективность на узколистном люпине проявили штаммы 363а, 367а, 375а и 385а, инокуляция семян которыми обеспечила прибавку урожая на 2,5...3,6 ц/га, сухого вещества укосной вегетативной массы на 20...26 ц/га и увеличила сбор сырого белка с урожаем семян и зеленой массы на 11...34% (табл. 17).

Таблица 17 Влияние штаммов Г?ЫгоЬшт 1ирЫ на продуктивность узколистного люпина (сорт Брянский 123, 1993...1996 гг.)

Варианты Семена Сухое вещество Сырой белок

Ц/га % к контролю Ц/га % к контролю в семенах в сухом веществе

Д/га % к контролю Ц/га % к контролю

Контроль 27,0 75,6 9,2 13,4

Neo 27,7 103 92,4 122 9,8 1Ю7 15,6 116

Штамм

363а 30.5 113 102,2 135 11,1 12U 18,0 131

» 367а 29,4 109 95,b 12,6 10,5 114 17,3 129

» 375а 29,7 110 96,2 127 10,2 111 16,8 125

ь 382а 29,5 109 74,8 99 10.1 110 15,4 116

» 385а 30,6 1!13 101.1 134 10,8 117 17,9 133

» 387а 30,8 И 4 86,6 115 10.7 116 15,7 117

НСР05 2,5 19,8 0.9 1,8

Различия в эффективности штаммов клубеньковых бактерии значительно возрастают в годы с наиболее благоприятными для симбиоза климатическими условиями. Примером может быть 1994 год (табл. 18).

Инокуляция семян люпина сорта Брянский 123 штаммом 385а повысила фиксацию атмосферного азота до 284 кг/га, что на 64 кг больше, чем в варианте без инокуляции, а коэффициент азотфик-сацнн достиг 78%. В то же время применение штамма 382а снизило фиксацию азота на 19% по сравнению с контролем. Разница в накоплении симбиотически фиксированного азота штаммом 385а и штаммом 382а составила 105 кг/га.

Штаммы 367а и 375а проявили высокую эффективность и на желтом люпнне. Инокуляция семян сорта Брянский 6 штаммом 367а обеспечила в среднем за 1988...1990 гг. прирост сухого вещества надземной массы на 17%. количество связанного азота воздуха достигло 272 кг/га, что на 38 кг больше варианта без инокуляции [26].

Активность симбиотической азотфиксацин стимулируют некоторые регуляторы роста и физиологически активные вещества (ФАВ). Нами в 1994...1996 гг. были испытаны на узколистном люпине такие ФАВ, как джасол и оксикарбам, а также штамм мице-лиального гриба Mortíerella stylospora на фоне инокуляции семян штаммом R. lupini 367а (табл. 19).

Предпосевная обработка семян джасолом (1 г д. в. на тонну) и оксикарбамом (5 г д. в./т) существенно повышала эффективность симбиотических отношений, в результате чего урожайность зерна возросла в среднем за три года на 3,4...5,2 ц/'га по сравнению с инокуляцией штаммом 367а и на 5,5...7,3 ц/га (22...28%) по отношению к контролю без инокуляции.

Совместной работой с ВНИИ фитопатологии из природных популяций микроорганизмов ризосферы люпина выделен в чистую культуру и испытан в лабораторных н полевых опытах на люпине снмбиотрофный гриб Mortíerella styiospora, который продуцирует вещества, стимулирующие рост и развитие люпина, и в значительной степени повышает его продуктивность. Обработка семян экстрактом гриба с инокуляцией их штаммом 367а повысила семенную продуктивность узколистного люпина на 6,7 ц/га, или на 26%, а сбор сухого вещества возрос на 20%. Гриб депонирован нами в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов РАН н подана заявка на изобретение и патент.

Таким образом, максимально используя адаптивный потенциал вида и сорта, в сочетании с наиболее конкурентоспособными и вирулентными штаммами клубеньковых бактерий, в комплексе с оптимальными дозами удобрений и микроэлементов, стимуляторами роста н агротехническими приемами можно увеличить симбио-44-

Влияние штаммов Г?ЫгоЬшт кфни на величину азотфнксации узколистного люпина (сорт Брянский 123, 1994 г.)

Варианты Урожай сухой массы Сухая масса корней Сухая масса клубеньков Сумма общего азота, кг/га Симбио-тический азот, кг/га Коэффициент азот- фикс., %

Ц/га общ. азот Ц/га общ. азот Ц/га общ. азот

% кг/га % кг/га % кг/га

Люпин без

инокуляции 88.8 2,87 254,, 7 40,6 1.01 41,0 1,53 2,69 4.1 299.8 219,7 73,4

Овес 41,0 1,51 61,8 22,5 0,55 12,4 .— — — 74,2 — —

Люпин-г Кю 95,5 21,88 276,2 42,2 1,13 47,7 1,98 2,73 5.4 328.3 186.8 56,9

Люпин+шт. 363а 99,7 2!,84 283.1 36,7 1,28 46,9 1,91 2,73 5.2 335.2 255,1 76.1

Люпин + шт. 367а 93,5 2,04 275,1 41,9 1.10 49,9 1.79 2,80 5,0 330.0 249,9 75.4

Люпин + шт. 375а 97,0 2,37 278,3 38.1 1.21 46.1 1,98 2,68 5,3 329.3 249,6 75,7

Люпин-г шт. 382а 69,6 3.04 2:11.7 36,1 1,17 42,2 1.97 2.50 4,9 258,8 178,7 68,0

Люпин-(-шт. 385а 105,0 2,92 306,6 39,8 1.29 51,3 2,09 2,85 5,9 363.8 283.7 78,0

Люпин +ДГГ. 387а 94.0 2.87 269.5 42J5 1,27 53,9 2,05 2.54 5.2 326,6 248,5 74.9

Люпин + шт. 4,280 90,7 2,87 260,0 30,3 1.29 39.1 1.94 2.69 6,2 304,3 2)24.2 74,0

Люпин+ 11!Т. 1635 92,4 2,,79 258,2 42.0 1,26 52,9 1,60 3,03 4,8 315,9 235,8 73,8

НСРо5 9,4 5.1 0.2

Влияние ФАВ на продуктивность узколистного люпина (сорт Брянский 123, 1994...1996 гг.)

Варианты Семена Сухое вещество

ц/га % к контролю ц/га % к контролю

Контроль (без инокуляции) 25,6 100 96,1 100

Штамм 367а 27,7 108,2 98,1 102,0

Джасол 27.6 107,8 109.1 113,5

Штамм 367а-1-джасол 31Л 121.5 116,8 12,1.5

Оксикарбам 30,2 116,0 108,4 112!.9

Штамм 367а-Ь оксикарбам 312.9 128,5 97,1 101,0

Экстракт гриба МогНегеИа 30,2 118,0 99,8 103.8

Штамм 367а+экстракт 32,3 126,2 115.7 120.3

гриба МогКегеНа

НСР05 3,1 9,6

тическую фиксацию азота до 200...280 кг/га, что особенно важно в условиях низкого ресурсного обеспечения земледелия и дороговизны минеральных азотных удобрений.

6.6. Особенности защиты посевов люпина от сорняков и болезней.

Регулирование фитосанитарного состояния посевов люпина и численности сорных растений в агрофптоценозе до безвредного уровня.имеет большое значение в технологической цепи возделывания, так как сорные растения и некоторые болезни не дают возможности люпину реализовать свой биологический потенциал. Помимо снижения урожая семян, зеленой массы и сбора белка уменьшается эффективность азотфиксацип, снижается производительность зерноуборочных комбайнов, увеличиваются потери урожая, ухудшаются посевные качества семян. Такие сорняки, ¡как бодяк полевой н осот желтый, являясь резерватами тли, способствуют распространению вирусных болезней. Только системный подход и умелое сочетание агротехнических и химических средств обеспечивает эффективную защиту люпина.

6.6,1. Защита посевов от сорняков. Важное значение в системе борьбы с сорной растительностью в посевах люпина имеют общеизвестные агротехнические приемы. Умелой и своевременной обработкой почвы после уборки предшествующей культуры в осенний период и весной перед посевом люпина можно значительно снизить засоренность полей. Но все же наиболее эффективным средством борьбы с сорной растительностью являются гербициды. 46

Люпин проявляет высокую селективность к гербицидам и Мнб-гне из препаратов, успешно используемые на других зернобобовых (горохе, вике, сое), у люпина вызывают угнетение всходов и даже их гибель [14, 22]. До последнего времени в «Списке химических и биологических средств...», разрешенных к применению на люпине, числились только снмазин и ирометрпп, которые в рекомендованных для люпина дозах обладают довольно узким спектром подавляемых сорных видов и недостаточно высокой эффективностью, не превышающей 45...55%.

Мы провели испытания довольно большого набора отечественных и зарубежных гербицидов с целью выявления тех, которые бы, не угнетая растения люпина, давали высокий агрономический эффект. В борьбе с однолетними двудольными сорняками хорошие результаты на желтом и узколистном люпине показали почвенные гербициды из группы хлорацетанплпдов — ацетал и ацетатрин (табл. 20).

Та б л и ца 20 Влияние почвенных гербицидов на урожай семян узколистного люпина

Варианты Доза, кг/га д.в. Урожа!" ц/га семян % к контролю Изреженность всходов, % Гибель сор няков, %

Внесение гербицидов г Контроль (без гербиц.) Симазин Ацетал Ацетатрин Ацетатрин НСРоз почву с 0,8 2.2 2.0 2,5 заделкой 19.6 21.5 21.5 213,3 25,1 2,8 перед по 100,0 109,7 109,7 118.9 128'. 1 севом (1990 2,4 9,8 0 6,6 ..1992 гг.) 50,4 59,8 56,4 62,0

Внесение гербицидов на 4-й день после посева без заделки (1989.../Ю91 гг.)

Контроль (без гербиц.)

Симазин

Ацетал

Ацетатрин

НСРоз

0,8 2.2 2.0

18.4 20.0

19.5 21,4

2.2

100,0 108,7 106,0 118,3

9,5 2.4 1,7

44,5 83,1 78.3

Эти гербициды подавляют однолетние злаковые сорняки и многие двудольные (марь белая, пнкульник, ромашка, горцы и др.). При этом урожайность желтого и узколистного люпинов повышается на 10...28% [12]. Однако в годы с избыточным увлажнением почвы в период прорастания семян ацетал может вызывать пора-

жёние апикальной зоны корня проростков люпина и угнетение растений.

В отделе технологии ВНИИ люпина нами разработан «Герби-цидный состав», состоящий из 3-х частей прометрина и 1,5...2 частей ацетохлора в зависимости от видового состава сорных растений. Предложенная смесь за счет синергнческого взаимодействия компонентов обладает высокой гербициднон активностью и не оказывает фнтотоксического воздействия на люпин, так как концентрация ацетохлора в нем на 33...50% ниже, чем у гербицида ацетатрин.

Новый «Гербпцпдный состав» имеет и другие преимущества. В качестве ингредиентов смеси можно использовать прометрнн, геза-гард, зиразнн, селектнн и смешивать с ацеталом, аценитом, харне-сом с учетом содержания действующих веществ в соответствующих соотношениях. «Гербицндный состав» эффективен против одно-п двудольных однолетних сорняков, гибель которых на 5...6% выше, чем от внесения ацетала, и на 45...50%, чем от химпрополкп прометрином. Вносится в почву с заделкой перед посевом или через 3—4 дня после посева по поверхности почвы без заделки в дозе 3...5 кг/га по препарату. Общая гибель сорняков достигает 84...90%, а сбор семян люпина повышается на 6...7 ц/га по сравнению с контролем. На изобретение «Гербицндный состав» получен патент [54].

В группе послевсходовых гербицидов установлена высокая хозяйственная эффективность гербицида пивот (действующее вещество имазетапир). При малых дозах внесения он подавляет не только широколиственные однолетники — марь белую, щирицу, звездчатку и др., но и подмаренник, ромашку непахучую, угнетает осот желтый. Его применение обеспечивает гибель сорных растений до 86%, повышает урожайность зерна до 8 ц/га и в значительной степени снижает пестицидную нагрузку на гектар в сравнении с другими гербицидами (табл. 21).

Таблица 21

Эффективность гербицида пивот на узколистном люпине (1994...1996 гг.)

Варианты Доза препарата, кг/га Урожай семян Гибель сорняков, %

ц/га % к контр.

Контроль (без гербицидов) Ручная прополка Ацетатрин до посева ' Пивот (фаза 4—5 листьев) НСРо; 5.0 0,4 26,5 30,9 3,2,1 34,4 2,.8 100 116,6 121,1 129.8 73,4 60,9 84,4

Для уничтожения злаковых сорняков пригодны фюзилад и на-бу. Они эффективны в подавлении пырея ползучего, куриного проса, щетинников и метлицы в дозе 2 л/га.

По итогам опытно-производственных испытаний Госхпмкомис-сия приняла наши предложения о включении гербицидов ацетал, ацетатрин и набу в «Список химических и биологических средств...», разрешенных для применения на посевах люпина.

6.6.2. Основные болезни люпина и меры борьбы с ними. Люпин восприимчив к широкому кругу паразитов, среди которых грибы являются одним нз основных факторов, лимитирующих продуктивность этой культуры. Он подвергается опасности поражения фитопатогенными грибами на всех этапах органогенеза, с момента высева семян а почву и до созревания.

В Брянской области на посевах разных видов люпина Р. Н. Ага-свым и И. Н. Коропец (1992) идентифицировано более 30 видов фитопатогенных грибов. Наиболее вредоносными из них являются фузарпоз, антракноз, цератофороз и вирусные болезни.

Ф у з а р и оз (Р. ауепагеиш, И. охув.рогит и др.)—довольно распространенное заболевание, наносящее для неустойчивых сортов значительный ущерб посевам. Основным источником фузариозной инфекции являются зараженные почва, растительные остатки и частично семена.

Исходя из этого основным средством борьбы с фузариозной инфекцией являются севообороты, где люпин возвращается на прежнее место не раньше, чем через 4 года, или чередуется с культурами, снижающими потенциал грибной инфекции (овес, рапс, горчица).

В 60-е годы из-за массового поражения фузариозным увяданием произошло резкое сокращение посевных площадей люпина, н только создание фузариозоустойчнвых сортов позволило в основном решить проблему его защиты. Созданные за последнее время сорта желтого, узколистного и белого люпина (Брянский 27, Ипутьский, Дружный 165, Брянский 123, Брянский Л-3, Кристалл, Гамма и другие) облагают признаком устойчивости к фузариозу.

А и т р а к н о шп gleosporioides Репг). — новое для

люпина заболевание, появившееся в конце 80-х годов и классифицируемое в настоящее время как самое вредоносное и опасное. Поражает все виды люпина, но наиболее восприимчивыми к нему в условиях Нечерноземной зоны РФ оказались желтый и белый.

Признаки заболевания — появление оранжевых или темно-бурых с розовым оттенком вдавленных пятен на стеблях, черешках листьев, бобах и семенах. Заболевшие растения заметно отстают в росте, уменьшается количество бобов и семян, ухудшаются их посевные качества. При среднем развитии болезни урожайность зеленой массы и зерна снижается на 30...50%, в эпифитотийные го-

ды — на 90... 100%. Основной биологической особенностью патогена является сравнительно узкая специализация, высокая приспособленность к растению-хозяину, способность поражать все органы растения с образованием в пораженной ткани колоссального репродуктивного спороношения, развитие возбудителя с максимальной скоростью и периодическое проявление эпифитотнй.

Основной путь распространения болезни — зараженные семена, из которых вырастают больные растения, являющиеся .источником инфекции внутри поля.

Основной способ борьбы с инфекцией — обеззараживание семян перед посевом. В лаборатории защиты растений отдела технологии ВНИИ люпина выявлен ряд эффективных смесей фунгицидов, применение которых в качестве протравителей в значительной степени снижает инфицироваиность семян и позышает их урожайность. Так, протравливание семян желтого люпина смесью альто-витавакс-спортак (0,05+1,5+0,1 кг/т) снизило зараженность бобов с 34,4% (в контроле) до 2,7...4,5%. В 1993... 1995 годах, различающихся по интенсивности распространения заболевания, при урожае в контроле 1,8; 14,3 и 11,2 ц/га протравливание данной смесью позволило получить 15,2; 18,1 и 23,6 ц/га семян люпина соответственно, или в среднем в 2,1 раза больше. Аналогичный эффект получен при использовании смесей альто-корбел-спортак (0,05 + 0,3 + 0,1), альто-бенлат-спортак (0,05+1,0+0,1 кг/т).

Однако полностью уничтожить инфекцию одним протравливанием семян не удается. Нужны дополнительные обработки посевов во время вегетации. В результате исследований подобраны наиболее эффективные смеси фунгицидов для обработки вегетирующих растений: танго + спортак+корбел в соотношении 0,5+1+0,25 кг/га; матадор + спортак + корбел (0,25 + 1 + 0,4), райдер + спортак +корбел (0,75+1 + 0,4) и др. Проводить опрыскивание посевов следует в фазы стеблевания-бутонизации в зависимости от погодных условий. Однако, обработка вегетирующих растений эффективна только при сочетании с протравливанием семян. В опытах установлено, что если после протравливания урожай семян желтого люпина составил 19,0 ц/га, то протравливаине + опрыскивание позволило получить 28,8 при урожае в контроле 8,4 ц/га.

Нужно отметить, что обработка посевов люпина против антрак-ноза одной из вышеуказанных фунгицидных смесей одновременно уменьшает поражение растений серой гнилыо и мучнистой росой.

Для снижения поражаемости люпина антракнозом целесообразно использовать и биологический эффект злаковой культуры-компонента в гетерогенных люпино-злаковых агрофитоценозах. Нами установлено, что в смешанных посевах люпина с яровой пшеницей и ячменем (1 млн. всхожих семян люпина + 1,2 млн. семян злаковой культуры) количество больных антракнозом растений умень-

шается в среднем в 1,3...1,6 раза, а количество пораженных бобов в 1,6..;2,6 раза (табл. 22).

Таким образом, в люпино-злаковых агрофитоценозах создается барьерный эффект вторичному перезаражению растений, что ведет к более медленному распространению болезни и дает возможность получения семян желтого люпина даже в эпифнтотийные годы.

Таблица 22

Влияние ценотическнх отношений на поражение желтого люпина антраккозом и урожай зерна

Вид агроценоза Способ защиты Поражено, % Урожай зерна, ц/га

растеши'; бобов всего В Т. ч. люпина

Люпин в чистом посеве Без обработки 9.7 76 0.5 0,5

» » протр. семян 93 59 4.6 4,6

Люпин-г яр. пшеница » » 70 30 16.7 8,2

Люпин+лчмень » » 62 23 1в.З 9.1

НСРоа 6.0 3-..1

Вирусные болезни люпина широко распространены во всех зонах люпиносеяния, поражают все виды люпина и наносят значительный ущерб урожаю, снижая семенную продуктивность на 30...100% (А. С. Якушева, 1991). В посевах встречаются вирусная узколнстность — возбудитель—вирус желтой мозаики фасоли (ВЖМФ) и вирусное побурение — возбудитель—вирус огуречной мозаики (ВОМ-1).

Источник распространения вирусных болезней в посевах люпина — зараженные семена. В передаче вирусной инфекции от растения к растению основная роль принадлежит тлям — переносчикам болезни. Приемом, сдерживающим передачу вируса тлями, является оптимально ранний срок сева, при котором растения успевают уйти от уязвимой фазы развития. В разреженных посевах тли также распространяются быстрее, нежели в сплошных рядовых. При высокой плотности популяции переносчиков необходимо проводить обработку посевов химическими средствами: метафосом, карбофосом, децисом, каратэ и др. афнцидами. Нами также отмечена меньшая пораженность люпина вирусными болезнями в смешанных люпино-злаковых посевах.

7. СОЗДАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛЮПИНО-ЗЛАКОВЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ

Одна из острых проблем современного растениеводства — уменьшение гетерогенности агроэкосистем как на видовом, так и внутривидовом уровнях. Увеличение разнообразия растений в аг-рофитоценозах один из возможных биологических путей их стабилизации, снижения аллелонатической напряженности и, как результат этого, улучшение фнтосанитарного состояния и повышение урожая.

Оптимизация структуры агрофитоценоза, и, следовательно, агро-биоценоза в целом, должна проводиться за счет увеличения его генетической разнородности и видового разнообразия. Гетерогенные фнтоценозы более полно реализуют условия окружающей среды благодаря дифференциации ниш и значительно более устойчивы к внешним воздействиям, в т. ч. и к поражению болезнями и вредителями.

Смешанные посевы гарантируют более высокие и устойчивые урожаи, т. к. в них отмечается повышение стабильности сообщества. Особенно это характерно для бобово-злаковых смесей. Однако для реализации адаптивного потенциала гетерогенных посевов необходимо подобрать совместимые компоненты популяции.

Наши исследования показали, что в смешанных посевах на зернофураж наиболее совместимыми культурами являются люпин с ячменем или яровой пшеницей [10, 15, 46]. При этом установлено, что люпин в совместных посевах со злаковыми улучшает условия их азотного питания. Злаковый компонент в смеси с люпином потребляет больше азота, имеет более мощное развитие по сравнению с чистым посевом, в результате чего в таких посевах повышается не только урожай зерносмеси по сравнению со средним показателем урожайности одновидовых посевов культур-компонентов,, но и увеличивается содержание белка в зерне злаковой культуры и его сбор в урожае зерносмеси с единицы площади (табл. 23).

Как следует из приведенных данных, в смешанном посеве желтого люпина с ячменем урожайность зерносмеси составила 33,1...35,2 ц/га, что на 23...30% выше среднего показателя суммарной уролчайностн люпина и ячменя в одновидовых посевах. Содержание сырого белка в зерне ячменя зерносмеси равнялось 11,3...11,7% по сравнению с 8,6% с чистого посева, или на 2,7...3,1% больше. При этом сбор белка с 1 га зерносмеси составил более 9 ц/га при 8,3 ц у люпина и 3,0 ц/га в зерне ячменя в одновидовых посевах, что на 60% больше по сравнению с их средним показателем в раздельных посевах. Подобный эффект мы наблюдали и при выращивании люпина в смешанных посевах с другими злаковыми культурами, например, с яровой пшеницей и овсом. 52

Влияние посевных соотношений лгопино-злаковых компонентов на урожайность н качество зерносмеси (1988...1993 гг.)

Норма Урожайн. зерна, ц/га Сырой белок в зерне

высева, 'Выход с 1 га

Культуры млн. всхожих в т. ч. лю- злак. % к средн.

семян на всего лю- пина, к-ры, Ц сбору в од-

1 га пина % % новидовых посевах

Люпин желтый 1,0 18.9 18,9 43,9 8.3

Люпин узколистный 1.0 24.5 24,5 36,0 ■— 9.0 —

Ячмень 5,0 35,0 — — 8,6 3.0 —

Яровая пшеница 5,0 33,9 — — 12.1 4.1 —

Люпин желт.+

Ч-ячмень 0,8+11,2 33.1 17,0 42.4 11.7 9.1 160

» » 1,0+1,2 35.2 16.6 42,7 11,3 9.2 161

Люпин желт.+

-гяр. пшеница 0,8+|1,2 30,8 12.2 43,5 15,1 8,1 131

» » 1,0 + 1,2 32,7 11,4 43,0 15,0 8.2 132

Люпин узк. + яр. пш. 0,8+1„2 32,2 14.7 36,3 15.1 8.0 121

Люпин узк.+яр. пш. 1,0 + 1,2 83.8 17,4 36,4 15.0 8.8 133

Люпин узк. + яр. пш. 1,0 + 2,0 3-7.8 14., 4 36.5 14,7 8.7 132

НСРо5 2.5

На основе вышеуказанных исследований нами разработан и запатентован энергоресурсосберегающий «Способ выращивания зернофуражных культур» [52]. Целью предложенного способа является повышение содержания белка в зерне злаковых зернофуражных культур прн снижении материальных и энергетических затрат за счет совместного их посева с люпином.

Поставленная цель достигается тем, что за счет подбора соответствующих соотношений норм высева семян злакового и бобового компонентов формируется адаптивный, высокопродуктивный агрофитоценоз, в урожае которого содержание белка у злаковой культуры повышается на 2...3%, а его суммарный выход с гектара превосходит выход белка с гектара чистых посевов ячменя или яровой пшеницы в 2...3 раза (табл. 23).

Новое технологическое решение отличается от уже известных тем, что повышение белковости зерна злаковых зернофуражных культур н сбора протеина с гектара достигается без внесения азотных удобрений.

Использование в сельскохозяйственном производстве таких посевов выгодно отличается своей доступностью и экономичностью.

Наиболее продуктивные люпино-злаковые агрофитоценозы по

урожайности зерносмеси и выходу белка с гектара формируются при посеве 0,8...1,0 млн. всхожих семян люпина и 1,2...2,0 млн. семян злаковой культуры.

Разработанные нами гетерогенные агрофитоценозы желтого и узколистного люпинов с яровой пшеницей при оптимальном соотношении компонентов повышают продуктивность зерносмеси до 30% по сравнению со средними показателями урожайности пшеницы и люпинов в чистых посевах и улучшают качество зерна яровой пшеницы.

На основе этих исследований нами разработан н запатентован энергоресурсосберегающий «Слособ выращивания яровой пшеницы», позволяющий в условиях Нечерноземной зоны выращивать зерно мягкой яровой пшеницы, пригодное для выпечки хлеба без добавок улучшателей — муки твердых пшениц [53].

Поставленная цель достигается тем, что для получения экологически чистого продовольственного зерна пшеницы с высокими хлебопекарными качествами муки яровую пшеницу высевают в смеси с люпином на фоне только фосфорно-калийных удобрений, без применения органических и минеральных азотных удобрений. При этом не только увеличивается содержание белка в зерне на 2,6...3,0%, но и повышается содержание клейковины на 4...6%, достигая уровня 26...28%, что в чистом посеве пшеницы возможно лишь при внесении 90 кг/га минерального азота (табл. 24).

Таблица 24

Влияние люпина на урожай и качество зерна яровой пшеницы при выращивании в смешанном агроценозе

Вариайты Норма высева, млн. всхож, семян Урожайн., ц/га Содержан. в зерне пшеницы Хлебопекарная сила муки Класс

всего в т. ч. пшен. белка, % клейковины, %

Яровая пшеница+ РбоКео 5.0 31.7 31.7 12,9 2:2.0 слабая IV

Яровая пшеница+ РбоКбо +- N90 (дробно) 5.0 37,2 37.2 14,9 27.2 средняя II

Яровая пшеница+ ЛЮПИН + РеоКбо 1,2+0,8 35,3 21.2 16.3 28,0 средняя II

НСР05 2,6

Широкое распространение получили смешанные посевы люпина с овсом, кукурузой, подсолнечником и другими культурами при вы-54

ращивании на силос и зеленый корм. В литературе имеется немало сведений о высокой урожайности и ценных кормовых достоинствах названных смесей (В. С. Федотов, 1954; М. П. Елсуков, А. И. Тютюннлков, 1959; И. Н. Елагин, 1969; В. М. Панаскж и др., 1991). Однако на бедных дерново-подзолистых почвах с повышенной кислотностью высокий урожай люпино-кукурузных смесей без соответствующих удобрений и химических мелиорантов получить практически невозможно. Кроме того, такие высокостебельные культуры, как кукуруза и особенно подсолнечник, в совместном посеве затеняют люпин, в результате чего в биомассе последнего в отдельные годы может повышаться алкалоидность.

Наши исследования показали, что наиболее приемлемыми для почвенно-клпматнческих условий Нечерноземья являются люппно-овсяные смесп на зеленый корм и счлос [25]. Продуктивность этих смесей зависит от соотношения высеваемых компонентов: чем больше высевается овса и меньше люпина, тем ниже продуктивность относительно одновидового посева люпина (табл. 25), [21]. Уже при соотношении высеваемых компонентов 50:50% рекомендованной нормы для-одновндовых посевов овес доминирует в ценозе, угнетая люпин, а смесь превращается в «овсяно-люпнновую».

Таблица 26 Зависимость продуктивности люшшо-овсяных агроценозов от соотношения высеваемых компонентов

Соотношение компонентов при посеве, % Выход с 1 га, ц Переваримын протеин, г/кг

люпин овес зеленой массы переваримого протеина

100 75 50 25

25 50 75 100

Люпин желтый

546 488 427 367 248

Люпин узколистный

10.1

8,2 6.9 5.9 3.3

18.6 16.8 16.2 16.0 13.3

100 _ 538 10.9 20.3

75 25 482 8.2 17.0

50 50 446 6Л .1Э.7

26 75 392 5.2 13.3

— 100 261 3,1 11,9

Для снижения ценотической напряженности и повышения урожайности зеленой массы люпино-овсяной смеси по отношению к од-ювидовому посеву люпина необходимо, не снижая рекомендован-

ной нормы высева семян люпина (1,0..Л,2 млн./га), добавить 1,2...2,0 млн. всхожих семян овса. В наших опытах на серых лесных почвах смеси желтого и узколистного люпина пои посевном соотношении 1,0 млн. семян люпина и 1,2 млн. семян овса по урожайности сухого вещества превысили одновидовые посевы люпинов на 33...36%, а выход кормовых единиц достиг 5,8...6,1 тысячи кг/га, что на 38...40% больше одновндовых посевов люпина и на 55...63% больше, чем у овса (табл. 26).

Таблица 20

Продуктивность люпина в одновндовых и смешанных агроценозах (1995... 1997 гг.)

Культуры Урожайность, Ц/га Выход с 1 гектара Обеспеченность, к. ед.

j зеленой массы сухого вещества к. еД. сырого протеина, ц валовой анергии, ГДж перевар, ппотен-на, г обменной энергии, МДж

Люпин желтый 488 70,9 4325 12,0 85.1 203 14,4

Люпин узколистный 496 65,3 4179 12,1 79,9 209 14,0

Овес 252 52,4 3720 3.8 67,6 57 13,3

Люпин желт. Ч- овес 612 94,8 6067 11,6 116,0 144 14,0

Люпин узкол. + овес 565 86.6 57,59 11,9 103.6 149 13,1

НСР05 58 9.7

По сбору сырого протеина с 1 га люпино-овсяные смеси без применения азотных удобрений приближались к посевам люпинов в монокультуре и в 3,1 раза превышали овес в чистом посеве. По выходу валовой энергии с гектара посевов люпино-овсяные смеси также превосходили одновидовые посевы люпинов на 30...36%, а посев овса в 1,5...1,7 раза.

Зеленая масса и силос люшшо-овсяных смесей хорошо поедается скотом и полностью удовлетворяет потребность сельскохозяйственных животных в переваримо .«протеине и обменной энергии. В каждой кормовой единице люпино-овсяных смесей содержится 144...149 г переваримого протеина и 13,1...14,0 МДж обменной энергии, что значительно лучше соответствует научно обоснованным зоотехническим нормам кормовых рационов, чем качество зеленой массы одновндовых посевов культур-компонентов, так как в каждой кормовой единице зеленой массы люпинов переваримый протеин содержится в избытке на 80...90 г и, наоборот, в кормовой единице-зеленой массы овса его дефицит составляет около 60 г (табл.26).

Повышение продуктивности люпино-злаковых агрофитоценозов, по нашему мнению, происходит благодаря положительному алле-лопатическому влиянию люпина и злаковой культуры, лучшему использованию солнечной энергии, разноглубинной почвенной влаги, меньшему поражению растений антракнозом, вирусным пзрастанием и другими болезнями.

Люпин, как показали наши исследования, на 70...75% удовлетворяет свои потребности в азоте за счет симбиотической азотфик-сации, в результате чего проявляется как бы эффект «экономии почвенного азота», что позволяет злаковой культуре потреблять больше азота на формирование урожая.

В связи с тем, что у злаковой культуры в смешанном посеве с люпином увеличивается не только белковость зерна, но и, как показано выше, повышается его качество (в частности увеличивается содержание клейковины в зерне яровой пшеницы), можно сделать вывод, что люпин способствует улучшению азотного питания злаковой культуры в течение всего вегетационного периода вплоть до налпва зерна, что несомненно связано с его высоким азотфикси-рующим потенциалом.

Однако и злаковая культура в смешанном агрофитоценозе оказывает определенное влияние на формирование урожая люпина. Наши исследования показали, что у люпина в смешанном со злаковой культурой посеве более интенсивно растет в высоту главный стебель, уменьшается число боковых побегов моноподиального ветвления и возрастает количество симподнальных побегов.

Нами разработан «Способ выращивания бобовых культур», на который получено авторское свидетельство [51]. Цель изобретения — повышение выхода в урожае биологически ценных семян кормового люпина путем биологического пасынкования моноподиального ветвления и снижения разнокачественности семян.

Поставленная цель достигается тем, что, используя известный рядовой способ посева люпина с нормой высева 0,8 млн. всхожих семян на 1 га с добавлением к нему 1,2 млн. всхожих семян ячменя или яровой пшеницы, создается агрофитоценоз, в котором формируется морфотип растения люпина, более ценный для производства семян, обладающий преимущественно симподиальным ветвлением, бобы на котором созревают почти одновременно с бобами на центральной кисти.

В результате биологического пасынкования моноподиального ветвления наступает ускорение созревания семян на 4...5 дней и повышаются посевные качества семян, а именно: масса 1000 семян на 5...6 г, лабораторная всхожесть на 4...7%, снижается степень пора-л<енности болезнями, а также уменьшается разнокачественность семян в урожае.

Разработанный нами способ выращивания высококачественных семян люпина может широко использоваться в сельскохозяйственном производстве, так как не требует никаких дополнительных материальных затрат на их производство.

При оптимальной структуре люпино-злакового агрофитоценоза наблюдается повышение фотосинтетического потенциала. У желтого и узколистного люпинов при норме высева 1,0 млн. всхожих семян на гектар площадь листовой поверхности в фазу цветения достигает в среднем 3,8...4,5 м2 на 1 м2 посевной площади. Суммарная же площадь листьев в люпино-пшеничных и люпино-овсяных агроценозах может увеличиваться на 15...22% [15].

В наших опытах урожайность семян желтого люпина в чистом посеве составляла по годам от 31,8 до 17,2 ц/га с размахом варьирования 14,6 ц/га (табл. 27). Разница в урожайности зерна овса по годам в чистом посеве была значительно ниже — 3,7 ц/га. В то же время колебания в урожайности люпнно-овсяной зерносмеси за эти же годы составили всего лишь 0,9 ц/'га. Если коэффициент вариации урожайности зерна люпина и овса в чистых посевах был равен соответственно 29,6 и 6,5%, то в смешанном агрофнтоценозе лишь 1,8%, что в 3,6 раза меньше, чем у овса, и в 16,4 раза меньше, чем у люпина в чистом посеве.

Таблица 27

Влияние ценотическнх отношений на стабильность урожайности в люпино-злаковых посевах

С Размах Коэф.

Культуры ю сР £> Средн. варьир., вариа-

03 ОЗ 1-4 03 © т-Ч 0) О) 1-1 Ц/га ции, %

Зерно, ц/га

Люпин желтый 31,8 28.3 17,2 25,8 14,6 29,6

Овес 33.5 33„1 37,2 34.6 3,7 6,5

Ячмень 33,3 29.1 28.7 30,5 4Ц 9 8,9

Люпин желтый-}-овес 38,5 33.7 32,6 33,3 0,9 1,8

Люпин желтый+ячмень 35,8 32,9 28,4 32,4 7.4 11,5

НС Роз 2.2 2.6 3,6 2,9

Зеленая масса - «/га

Люпин желтый 571 477 415 488 156 16.1

Овес 236 252 269 252 33 6,5

Кукуруза 507 309 593 470 86 31,0

Люпин желт. + овес 588 034 6'13 612 25 3.8

Люпин желтый -ькукуруза 56(1 397 604 521 43 21,0

НСРоэ 51 59 63 58

Коэффициент вариации урожайности люпнно-ячменной зерно-смеси составлял 11,5%, что несколько выше, чем у одновидового посева ячменя, в то же время в 2,6 раза меньше, чем у люпина в чистом посеве.

Вышеуказанная закономерность проявляется в люпнно-злако-вых агрофптоценозах и при возделывании на зеленый корм. Так, разница в урожайности люпино-овсяной смеси по годам составила 25 ц/га, в то время как у овса она была на уровне 33,0 и у люпина — 156 ц/га соответственно. Размах варьирования урожайности люпино-кукурузной смеси составлял 43 ц/га при 86 и 156 ц/га соответственно у кукурузы и люпина в чистых посевах.

Таким образом, люпино-злаковые агрофитоценозы обладают повышенным адаптивным потенциалом и стабильной продуктивностью, в них поддерживается более высокий уровень экологического равновесия [15]. При формировании люпино-злаковых агро-фитоценозов создается возможность управления урожаем и качеством получаемой продукции без затрат на минеральные удобрения.

Зерносмесь люпина и злаковых культур является сбалансированным кормом не только'по обеспеченности белком в целом, но и по его биологической полноценности, т. к. устраняется лимитирован-ность лизина злаков за счет высокого содержания его в люпине и снимается недостаточность метпошша у люпина за счет более высокой его концентрации у злаковых.

Гетерогенные люпино-злаковые посевы позволяют увеличить выход продукции с гектара пашни без дополнительных затрат материально-технических ресурсов, повысить качество зеленых кормов и зернофуража и открывают возможность создания стабильно продуктивных агрофитоценозов, приближающихся по устойчивости к природным саморегулирующимся экосистемам.

8. ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ЛЮПИНА НА ПОЧВАХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ ВСЛЕДСТВИЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиационному загрязнению подверглась территория одиннадцати областей Европейской части РФ площадью 57650 км2 (М. С. Соколов, 1995).-Только в Брянской, Калужской и Тульской областях более 700 тыс. га сельскохозяйственных угодий имеют плотность загрязнения радионуклидами свыше 5 Ки/км2, из которых 130 тыс. га с плотностью загрязнения от 15 до 40 и более К"/км2.

Действующие в настоящее время «Рекомендации по ведению сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения территорий в результате аварии на Чернобыльской АЭС» фактически исключают возделывание люпина и других бобовых культур при высокой плотности загрязнения почвы радионуклидами.

В результате в этой зоне обострилась проблема производства кормового растительного белка. Кроме того, изъятие из севооборотов посевов люпина приводит к обеднению почв гумусом и азотом, снижению их продуктивности, что мы и наблюдаем в последние годы, особенно в хозяйствах, имеющих дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы с низким содержанием органического вещества и элементов питания.

Учитывая также, что за последние годы значительно сократились объемы применения минеральных и органических удобрений, вопрос о реабилитации люпина на почвах, загрязненных радионуклидами, имеет большую'актуальность.

Нами на Новозыбковском опорном пункте ВНИИ люпина, расположенном в юго-западной части Брянской области, подвергшейся сильному радиоактивному загрязнению после аварии на ЧАЭС, в 1994...1996 гг. проведено изучение сортовою и селекционного материала узколистного и желтого люпинов по степени накопления радионуклидов и выявления среди них сортов и форм с более низким уровнем их поглощения для возделывания в зонах радиоактивного загрязнения, а также использования в селекционной работе по созданию сортов с генетическим блокированием поглощения радиоизотопов цезия [35]. С этой целью более 40 сортообразцов этих видов высевались на двух фонах с плотностью загрязнения почвы 20...25 Ки и 26...33 Кп/км2.

Исследования показали, что уровень поглощения радионуклидов растениями люпина зависит в первую очередь от степени загрязнения почвы. Чем она выше, тем больше их накапливается в урожае. Так, на участке с плотностью загрязнения почвы 20...25 Кн/км2 накопление суммарного радиоцезия в зеленой массе всех изучаемых сортообразцов узколистного люпина было в пределах 45...233 и у желтого 59... 188 Бк/кг, что значительно ниже допустимого контрольного уровня — 370 Бк/кг (инструкция о радиологическом контроле качества кормов от 01.12.1994 г. № 13-7-2/216).

Однако на более сильном радиационном фоне с плотностью загрязнения почвы 26...33 Кн/км2 растения желтого и узколистного люпинов накапливали радноцезия в зеленой массе в среднем в 2,1...2,2 раза больше, а величина его в некоторых образцах доходила до 459 Бк/кг у желтого и 685 Бк/кг у узколистного люпина, что в 1,2... 1,9 раза превышает допустимый уровень (табл. 28).

Зависимость накопления радноцезия в семенах обоих видов люпина от степени почвенного загрязнения еще выше (табл. 29). Так, в урожае семян селекционного номера 287 узколистного люпина на фоне с плотностью загрязнения почвы 20...25 Ки/км2 в 1995 году содержалось радиоцезия 544 Бк/кг, а на фоне более 25 Ки/км2 его концентрация возросла до 2483 Бк/кг, или в 4,6 раза. У сорта жел-

того люпина Ипугьскпй в 1996 г. поглощение радиоцезия семенами увеличилось соответственно с 307 до 1906 Бк/кг, или в 6,2 раза.

Ыа величину накопления радионуклидов в растениях люпина большое влияние оказывают метеоусловия вегетационного периода. Наименьшее количество радноцезия накапливается в урожае в годы с наиболее благоприятными климатическими условиями. В аномальные годы, особенно засушливые, когда урожайность зерна и зеленой массы люпина значительно снижается, концентрация радионуклидов в растениях резко возрастает. Гак, в 1995 году, вегетационный период которого характеризовался повышенным температурным режимом и значительным недостатком влаги, особенно во вторую половину вегетации, концентрация радноцезия, в среднем по всем испытываемым сортообразцам, повысилась по сравнению с 1994 годом в семенах узколистного люпина в 1,2 раза на фоне почвенного загрязнения 20...25 Ки/км2 и в 1,9 раза на фоне с плотностью загрязнения 26...33 Кн/км2, а в зеленой массе в 1,3 и 4,3 раза соответственно.

Таблица 28

Накопление цезия-137 н цезия-134 в зеленой массе кормового люпина, Бк/кг

Сорто- образцы Плотность загрязнения почвы 20...25 Ки/км2 Плотность загрязнения почвы 26...33 Ки/км2

1094 1995 1996 среди. 1994 1995 1996 средн.

Узколистный

Брянский 123 89 125 63 92 141 411 189 247

Брянский Л-3 85 148 61 88 203 549 209 320

СН 74 1'35 139 45 106 75 402 263 247

» 254 147 147 159 151 53 685 212 317

» 268 131 233 118 161 119 500 335 318

» 287 148 143 60 117 78 474 250 267

» 390 162 229 65 152 86 359 262 206

» 4606 163 221 77 154 119 418 335 289

Желтый

Кастрычник 132 116 93 114 168 371 256 265

Ипутьский 141 167 59 122 99 353 340 264

Дружный 165 152 162 59 124 87 340 348 258

СН 4-83 120 97 148 122 59 265 289 204

СН 5-83 138 157 78 124 71 400 340 270

СН 10-77 148 188 141 159 101 325 229 218

СН 14-08 69 145 100 105 111 382 259 251

СН 91-90 66 172 89 109 101 459 348 303

КУ-370 Бк/кг

Различия в накоплении радиоцезия вегетативной массой желтого люпина по годам составляют в среднем 1,2 и 3,6 раза в зависимости от уровня почвенного загрязнения, а по отдельным сортооб-разцам они достигают 5...7-кратных значений.

Установлены и генотнпические особенности видов и сортов люпина по уровню аккумуляции радионуклидов.

Таблица 29

Накопление цезия-137 и цезия-134 в семенах кормового люпина, Бк/кг

Сортообразцы Плотность загрязнения почвы 20...2(5 Ки/км2 Плотность загрязнения почвы 26...33 Ки/км2

■

1994 1995 1996 средн. 1994 1995 1996 средн.

Узколистный

Брянский 123 5,16 481 477 491 773 1931 1276 1327

Брянский Л-3 570 644 312,2 512 722 — 13Э1 1057

СН 74 466 629 544 546 958 1687 1813 1486

СИ 254 825 607 503 645 1055 23&7 1769 1717

СН 268 588 940 618 715 1010 1391 1787 13Э6

СН 287 722 544 574 613 1132 2483 2194 1936

СН 390 703 1162 625 830 1036 1817 1942 15,98

СН 4606 855 1190 625 893 1254 1709 1406 1456

Желтый

Кастрычник 686 614 448 583 135.1 1487 1783 1540

Ипутьский 1080 562 307 650 1236 1077 1906 1406

Дружный 165 584 851 329 588 1266 1191 1839 1>432

СН 4-83 585 525 '620 580 995 1284 1991 1423

СН 5-83 581 555 •348 495 1269 1080 1669 1339

СН 10-77 622 770 662 686 773 992 1487 1084

СН 1,4-08 459 488 4174 474 999 1092 1928 1340

СН 91-90 451 570 444 488 999 1136 1924 1353

КУ-592 Бк/кг

Межвидовые различия по накоплению радиоцезия в продукции узколистного и желтого люпинов невелики. В целом по группам изучаемых сортообразцов за годы исследований узколистный люпин поглощал радноцезия зеленой массой на 6... 11 и семенами на 8... 15% больше по сравнению с желтым.

Между тем, выявлены значительные мел<сортовые различия по степени накопления радионуклидов у обоих видов люпина. По количеству поглощения радиоцезия зеленой массой сортообразцы уз-62

полистного люпина различаются в 1,5...3,3 и семенами в 1,5...2,5 раза, а сортообразцы желтого люпина соответственно в 1,5...2,5 и 1,3...2,4 раза.

Определены наиболее радиорезистентные сорта и селекционные образцы, которые в годы с различающимися метеорологическими условиями н на разных уровнях почвенного загрязнения накапливают в зерне и зеленой массе значительно меньше суммарного ра-дноцезия по сравнению с другими сортообразцамн. Например, сорт Брянский 123 на фоне почвенного загрязнения 20...25 Кц/км2 за три года испытаний накапливал радноцезия в урожае зеленой массы в 1,5 и в урожае семян в 1,4 раза меньше среднего показателя всех испытываемых сортообразцов узколистного люпина, и по его концентрации в семенах не превысил допустимый контрольный уровень — 592 Бк/кг. Сорта Ипутьский и Дружный 165, селекционные номера 4-83, 10-77 желтого люпина и СН-390 узколистного обеспечили за три года испытаний урожай зеленой массы с концентрацией радионуклидов на обоих радиационных фонах ниже допустимого контрольного уровня.

Кроме выявления наиболее радиорезистентного сорта при выращивании люпина в условиях радиоактивного загрязнения нами разработан ряд технологических приемов, снижающих поступление радионуклидов в используемую продукцию. Основным из них является применение калийных удобрений. Калий, являясь антагонистом цезия, препятствует поступлению последнего из почвы в растения и «разбавляет» его концентрацию в биомассе за счет повышения урожайности.

Наши исследования показали, что в условиях дерново-подзолн-стой песчаной почвы с плотностью загрязнения 25...30 Кн/км2 накопление радиоцезня в зеленой массе люпина зависит от уровня калийного режима почвы. Повышение содержания обменного калия в почве с 2,9 до 8,7 мг/100 г почвы привело к снижению поступления радноцезия в биомассу люпина в среднем с 764 до 213 Бк/кг. При низкой обеспеченности почвы обменным калием внесение под люпин калийных удобрений в дозе 60 кг/га к снижению накопления радионуклидов в продукции, как правило, не приводит. Более высокие дозы калийных удобрений (К^о-.-Кш) блокируют поглощение радиоцезия зеленой массой люпина в 1,2...1,8 раза и обеспечивают получение зеленых кормов с накоплением радиоцезия в пределах допустимого контрольного уровня (табл. 30).

Применение калимагнезии вместо хлористого калия было более эффективным на узколистном люпине. Обработка посевов люпина борной кислотой из расчета 1 кг/га способствовала повышению урожайности зеленой массы желтого люпина и снижению накопления радноцезия в зеленой массе узколистного люпина.

Таблица 30 Действие калийных удобрений, магния и бора иа накопление радиоцезия в зеленой шассе кормового люпина_

Варианты Желтый (Ипутьский) Узколистный (Брянский 123)

урожайность, ц/га цезий-137, Б!к/кг урожайность, ц/га цезий-137, Бк/кг

Без удобрений Кх60 285 267 340 328 185 190 557 493

Кх120 209 285 231 311

Кх180 322 188 ¡220 375

КмгбО 204 391 188 ■594

Кмг120 3111 325 223 256

Кмг180 310 287 2126 191

Кх60 + в 345 324 229 517

Kx120-f В .376 290 '228 367

Кх180 f В 386 182 244 218

НС Ро.-, Gil 28

Таким образом, используя наиболее радиорезистентные сорта (Брянский 123, Ипутьский, Дружный 165) п применяя соответствующие дозы калийных удобрений с учетом уровня обеспеченности почвы калием, в.условиях ее радиоактивного загрязнения до 25 Ки/км2, мол<но успешно выращивать люпин для получения высокобелковых, экологически безопасных, дешевых зеленых кормов н силоса, пригодных для скармливания скоту.

Обладая высокой аттрагирующей способностью, люпин больше других зернобобовых культур накапливает радионуклиды в семенах. Поэтому получить зерно люпина для использования на кормовые цели с накоплением радиоцезия в пределах контрольного уровня на почвах с высокой плотностью загрязнения радионуклидами не всегда удается. Для получения кормового зерна люпина необходимо подбирать участки с плотностью загрязнения до 15 Кн/км2, а участки с более высоким уровнем загрязнения отводить под семенные посевы. В литературе имеются данные о том, что злаковые и бобовые растения, выращенные из семян, содержащих радионуклиды, отличались ускоренным прохождением этапов онтогенеза и повышенной активностью фотохимических реакций (А. И. Заболотный и др., 1995).

Наши исследования подтверждают возможность и необходимость направленной селекционной работы по созданию кормовых сортов люпина с генетическим блокированием поглощения радионуклидов.

9. экономическая Эффективность

производства люпина

В условиях ресурсного дефицита и дороговизны энергоносителей очень важно для развития земледелия внедрять в производство энергосберегающие культуры, приемы и технологии возделывания. В этой связи ученые и практики все чаще склоняются к мнению о необходимости более полного использования огромного биологического потенциала бобовых культур. По данным В. М. Пенчукова и др. (1993), А. Д. Задорина и А. П. Исаева (1994), Л. В. Кукре-ша (1995), введение их в севообороты позволяет увеличить накопление энергии в урожае, при снижении ее затратной части, и значительно уменьшить себестоимость продукции.

Пока еще недостаточно в этом плане востребован и люпин. А между тем, как было показано выше, люпин — это дополнительный источник органических удобрений в земледелии Нечерноземной зоны, обеспечивающий сохранение гумуса и эффективного плодородия почвы. Даже при среднем урожае биомассы люпина объем производства сндеральных удобрений может составить более 160 млн. тонн, что эквивалентно 140 млн. тонн подстилочного навоза [34, 39].

По воздействию на урожай люпиновые сидеральные и занятые пары не уступают подстилочному навозу и полному минеральному удобрению (табл. 31).

Таблица 31

Экономическая и энергетическая оценка люпииовых паров при возделывании озимой ржи (1989...1994 гг.)

Предшественник Урожай зерна озимой ржи, ц/га ГДж/га Энергетический коэффициент Р.уб./га в ценах 1996 г. Окупаемость рубля затрат, ТЛ V

выход валовой энергии затраты энергии суммарные затраты за 2 г стоимость продукции чистый доход

Чистый пар 20,7 47,2 18,4 2,5 785.8 1960,2 1174 2.5

(без удобрений)

Чистый пар 38,6 61,4 24,4 2|,5 1376.8 2547.6 1171 1.8

(навоз 35 т/га)

Чистый пар 42Л 67,2 20,4 3.3 961.7 2778.6 1817 2.9

ИбоРбоКбо

Занятый 41,7 140,7 21,1 6.6 853.2 6672.2 5819 7.8

люпицовый пар

Сидеральный 52.6 83,6 20,3 4,1 762,3 3471.6 2709 4.5

люпиновый пар

Расчеты показывают, что выход валовой энергии с урожаем озимой ржи по сидеральному пару был на 24% больше, чем по полной дозе минеральных удобрений, и на 36%—по отношению к внесению • навоза, в то время как затраты энергии на внесение подстилочного навоза превышали аналогичные на сидерацию в 1,2 раза. Энергетическая эффективность люпинового удобрения оказалась выше, чем навоза или минеральных удобрений в 1,6...2,0 раза.

Наряду с этим выявлена высокая экономическая эффективность сидерации. Максимальный показатель чистого дохода с гектара получен при возделывании озимой ржи по занятому пару — 5819 руб./га (с учетом произведенной зеленой массы люпина на-корм). Высокую рентабельность обеспечивала люпиновая сидерация — каждый рубль затрат окупился 4,5 руб. чистого дохода, в то время как применение навоза снизило окупаемость до 1,8 руб. Увеличение урожайности озимой ржи на 36% по сидеральному пару не сопровождалось ростом суммарных затрат, наоборот, они уменьшились на 80%.

Люпин обладает высокими кормовыми достоинствами. Его широкое использование в рационах животных и птицы позволило бы в значительной степени удовлетворить потребности животноводства зоны в растительном белке. Наши исследования показывают, что белок люпина имеет не только высокое качество и хорошую переваримость: его производство, без применения дорогостоящих азотных удобрений и из-за высокой концентрации в продукции, обходится дешевле белка других зернобобовых культур (табл. 32). Энергетическая «цена» производства 1 ц белка в семенах желтого и узколистного люпинов составила соответственно 1619 и 1726 МДж, в то время как у кормовых бобов — 2553, вики — 2806 и гороха — 3246 МДж, что в 1,5...2,0 раза больше, а энергосебестоимость единицы белка в зерне наиболее распространенных в Нечерноземной зоне злаковых культур (овес, ячмень) дороже белка люпина в 3,5...4,3 раза.

Наиболее низкую энергозатратность белка можно получить в кормах из вегетативной массы люпина, которая в среднем в 1,2 раза дешевле белка зерна люпина, в 1,4...1,8 раза ниже энергостоимости белка зеленой массы других зернобобовых культур и в 3,7...4,2 раза меньше энергостоимости белка вегетативной массы овса (табл. 33).

В условиях хорошо окультуренных серых лесных почв кукуруза на фоне высокой дозы минеральных азотных удобрений (N120) дала наибольший выход с урожаем сухого вещества, валовой и обменной энергии и превзошла по этим показателям люпин в среднем на 23...35%. Однако по выходу сырого белка с урожаем уступала желтому и узколистному люпину на 15%, а энергозатраты на 1 ц белка кукурузы были в 2,0...2,3 раза больше, чем у люпина.

Агроэнергетнческая оценка производства зерна люпина в сравнении с другими бобовыми н злаковыми кортовыми культурами (1995...1997 гг.)

Показатели Ед. изм. Люпин желтый Люпин узколист. Горох Вика Кормовые бобы Ячмень Овес

Урожайность ц/га 25,8 32:,5 28,7 22,2 32.9 35,1 ! 39,9

Выход корм, единиц — » — 28.6 35,4 29,6 24.6 34,5 37,6 41,1

» сырого белка 11.3 11,7 6,9 7,2 9.4 4,2 4.8

» валовой энергии ГДж/ га 48,8 60,1 47,9 38,0 55,9 57,6 67,8

» обменной энергии —»— 30.2 37,7 32,4 26,0 37,5 40,4 45.1

Энергозатраты —»— 18.3 20,2 22,4 20,2 24.0 29,2 29,1

» на 1 ц зерна МДж 709 622 780 910 729 832 729

» на 1 ц к. ед. — »— 640 571 757 821 696 777 708

» на 1 ц сырого белка — »— 1619 1726 3246 2806 2553 6952 6063

Энергетическ. коэффиц. — 2,7 3.0 2,1 1,9 2,3 2,0 2,3

Коэффициент энергетической эффективности 1,7 1.9 1,4 1,3 1,6 1,4 1.5

Энергетический коэффициент производства зерна люпина составляет 2,7...3,0 по сравнению с 1,9...2,3 у других бобовых и злаковых культур, а при производстве кормов из вегетативной массы — соответственно 6,3...7,7 и 3,5...5,1.

Коэффициент энергетической эффективности технологии производства зерна люпина составляет 1,7...1,9, производства зеленых кормов — 3,2...3,9, что соответствует уровню высокой рентабельности. Таким образом, желтый и узколистный люпины являются энергоресурсосберегающнми, щадящими природу культурами.

Агроэнергетнческая оценка производства кормов в смешанных люнино-злаковых агрофитоценозах показала еще более высокую эффективность по сравнению с их производством в чистых посевах люпина и злаковой культуры (табл. 34). Так, объем валовой энергии в урожае смешанных посевов при производстве зерна составил 56,6, а при производстве зеленых кормов — 141,2 ГДж/га, что на 16 и 41% больше по сравнению со средним выходом валовой энергии в одновидовых посевах культур компонентов. В то же

Агроэнергетнческая оценка производства зеленой массы люпина о сравнении с другими бобовыми и злаковыми кормовыми культурами (1995...1997 гг.)

Показатели Ед. изм. Люпин желтый Люпин узколист. Горох Вика Кормовые бобы Овес Кукуруза

Урожайность сухого вещества ц/га 70,9 65.3 »1.7 50,7 55.6 61,5 100,8

Выход корм, единиц » 43,2 41,8 30,5 33,5 35,6 43..0 63,5

» сырого белка » 12,1 12,1 8.2 8,5 9,4 5,2 10.3

» валовой энергии ГДж/ га » 122,7 113,6 86,3 82.6 94,0 100,2 159,3

» обменной энергии 61,7 58,1 43.9 45,6 49,5 57,2 88,7

Энергозатраты 16,0 17,9 19,5 17,3 21,3 28,8 34,0

» на 1 ц сухого вещества лш 2,26 274 377 341 383 468 308

» на 1 ц к. ед. » 370 428 639 516 598 670 488

» па 1 ц сырого белка » 1322 1479 2378 2035 2266 5538 ЗОЮ

Энергетический коэффициент — 7,7 6,3 4,4 4,8 4.4 3,5 5.1

Коэффициент энергетической эффективности — 3,9 3,2 2,3 2,6 2.3 2,0 2,9

время энергозатраты на 1 ц продукции в смешанных посевах сократились при производстве на 14%, а при производстве зеленых кормов на 65% по сравнению со средними энергозатратами в чистых посевах.

На производство 1 ц сырого белка при выращивании люпино-ячменной зерносмеси затрачено 1882 МДж энергии, что в 2,2 раза меньше, чем при выращивании зерна люпина и ячменя в раздельных посевах.

Энергосебестоимость 1 ц белка зеленой массы люпнно-овсяной смеси в 1,8 раза меньше по сравнению со средними затратами энергии на 1 ц белка зеленой массы в чистых посевах люпина и овса.

Энергетический коэффициент в смешанных люпино-злаковых посевах в 1,1...1,3 раза больше, чем у люпина, ячменя и овса в раздельных посевах. Коэффициент энергетической эффективности технологии производства зерносмеси возрос до 2,0 при 1,7 в чистых 68

посевах люпина и ячменя. Коэффициент энергетической эффективности производства зеленых кормов в люппно-овсяном агроценозе составляет 4,1, что в 1,3...1,4 раза больше, чем в одновидовых посевах люпина и овса и в 2 раза выше, чем при производстве зернофуражной смеси.

Следовательно, создание высокопродуктивных люпино-злаковых агрофптоценозов при производстве кормов из люпина является важным приемом в технологической цепи энергосбережения, что позволит повысить рентабельность отрасли кормопроизводства и снизить себестоимость животноводческой продукции.

Проведенная нами комплексная оценка возделывания люпина и других бобовых и злаковых культур на кормовые цели по индексу чистой продуктивности гектара посева (за исключением семян), содержанию переваримого протеина в кормовой единице и выходу продукции в расчете на 1 ГДж энергозатрат, но отношению к овсу (А. И. Терехов, 1982) показала, что все изученные культуры (табл. 35) при возделывании на зерно распределились следующим

Таблица 34

Агроэнергетическая оценка производства зерна и зеленой массы в смешанных люпино-злаковых агрофитоценозах (1995...1997 гг.)

Показатели

Ед. изм.

«я

5 з

Я Н й 4 ч Я

Зерно

л я

ш §

V

«

люпнн желтый -+• ячмень

Зеленая масса

люпин узколистный

овес

люпин

УЗКОЛ.+

овес

Урожайность ц/га 25,8 30,5 32,4 496 252 565

Пыход корм. » 28,6 31,1 35.3 41.8 37,7 54.0

единиц

» сырого белка » 11.3 3,1 10,2 12,1 3,8 14,3

» валовой энерг. ГДж/ га 48.8 48„8 56,6' 113,6 86.7 141,2

» обменной энерг. » 30,2 34,2 37,6 58.1 49,3 77.1

Энергозатраты » 18,3 20,4 Ю.2 17,9 16,5 18,7

» на 1 ц продукц. МДж 709 669 593 36 65 33

» на 1 ц к. ед. » 640 656 544 428 438 346

* на 1 сыр. белка » 1619 6581 1882 1479 4342 1655

Энергетический _ 2,7 2,4 2,9 6,3 5,3 7,5

коэффициент

Коэффициент _ 1,7 1,7 2,0 3.2 3,0 4.1

энергетической

эффективности

образом: 1 — люпин узколистный (3,76), 2 — люпин желтый (3,36), 3 — кормовые бобы (2,35), 4 — вика (1,56), 5 — горох (1,55), 6 — овес (1,00), 7 — ячмень (0,77).

При возделывании на зеленый корм эти же культуры ранжировались в несколько ином порядке: 1 — люпин желтый (5,59), 2 — люпин узколистный (4,90), 3 — кукуруза (3,15), 4 — вика (2,77), 5 — кормовые бобы (2,55), 6 — горох (2,06) и 7 — овес (1,00).

Таблица 35

Комплексная сравнительная оценка люпина и других бобовых и злаковых культур на кормовые дели (1995... 1997 гг.)

Культуры

Чистая продуктивность 1 га посева (без учета семян)

5 Ш

к к «

а <и

3 о

Е ■

о ю

о со "х с к™

Содержание переваримого протеина в 1 к. ед.

а

о

г а Еч о о а Е о Е

с

Выход продукции в расчете

на 1 ГДж энергозатрат

М- *=<

н и

а

о

Д

о о

о н с и^

Индекс компл. сравнит, оценки (ИпрХ Иппх Иоз)

Зерно

Люпин желтый 24,3 0,70 324 4.32 1,56 1.11 3,36

Люпин узколист. 30.5 0,86 265 3,53 1.75 1.24 3.76

Горох 26.1 0.60 179 2.39 1,32 0,94 1,55

Вика 20,2 0 58 232 3,09 1,22 0,87 1.56

Кормовые бобы 29,9 0,81 213 2,84 1,44 1.02 2.35

Ячмень 32.9 0.91 70 0,93 1.29 0.91 0.77

Овес 37.7 1.00 75 ■1,00 1.41 1.00 1.00

Зеленая масса У

Люпин желтый 4,1.5 1,02 197 3,03 2..70 1.81 5,59

Люпин узколист. 39,6 0,97 209 3.22 2,34 1,57 4.90

Горох 27,8 0,68 188 21,89 1.56 1,05 2,06

Вика 31.3 0,77 180 2.77 1.94 1.30 2,7.7

Кормовые бобы 32,4 0.79 187 2,,88 1.67 1,12 2,65

Кукуруза 63,0 1,54 96 ■1.48 2.05 1,38 Э.15

Овес 40,8 1.00 65 •1,00 1.49 1.00 1,00

Таким образом, проведенная оценка показывает, что узколистный и желтый люпины в условиях Нечерноземной зоны России являются наиболее эффективными культурами среди основных зернобобовых и злаковых кормовых культур.

10. основные выводы

1. На основе научных исследований в длительных и краткосрочных опытах, анализа состояния производства и использования продукции люпина в мировой практике теоретически обоснована многофункциональная роль люпина в современном сельскохозяйственном прнзводстве как средства комплексного решения проблемы кормового растительного белка для увеличения производства животноводческой продукции, повышения плодородия почвы, биоло-гизацин, экологизации и энергоресурсосбережения в земледелии Нечерноземной зоны и определены направления дальнейшего использования люпина,

2. В результате изучения биологических особенностей наиболее распространенных в Нечерноземной зоне сортов желтого и узколистного люпинов в разных эколого-географических зонах с учетом почвенно-климатических условий установлены параметры множественной регрессии зависимости длины вегетационного периода от среднесуточной температуры воздуха и количества осадков. Определены ареалы возможного возделывания желтого и узколистного люпина. Наиболее перспективными для возделывания желтого люпина являются регионы с крупными массивами легких почв. Общая площадь пашни в возможном регионе возделывания желтого люпина на кормовые цели и семена составляет около 20 млн. гектаров.

Возделывание узколистного люпина на зеленую массу возможно на всей территории Нечерноземной зоны от Ленинградской до Пермской областей, в Карелин и Республике Комн. Площадь пашни, пригодной для размещения посевов узколистного люпина, составляет более 30 млн. га.

Уточнены северные границы гарантированного семеноводства обоих видов люпина: для желтого люпина по линии Великие Луки — Владимир — Чебоксары, для узколистного — до границы, проходящей через Псков — Старую Руссу — Кострому — Пермь.

3. Теоретически и экспериментально обоснованы энергоресурсосберегающие технологии возделывания люпина в одновидовых и гетерогенных люпино-злаковых агрофптоценозах. На основе изучения биологических особенностей люпина доказана нецелесообразность применения при его возделывании как в чистых, так и смешанных со злаковыми культурами посевах, минеральных азотных удобрений, которые ингибиругот биологическую фиксацию атмосферного азота.

4. Разработаны приемы, повышающие активность люпнно-ризо-биального симбиоза. На основе биологической совместимости видов и сортов люпина с определенными штаммами КЫгоЫит !ир1ш подобраны наиболее вирулентные и комплементарные штам-

мы клубеньковых бактерий (363а, 367а, 375а, 385а), при инокуляции семян которыми симбиотическая фиксация азота повышается до 250...280 кг/га, а коэффициент азотфиксации достигает 85...87%.

Выявлены физиологически активные вещества (джасол, окск-карбам), повышающие эффективность люпино-рнзобиального симбиоза. Из природных популяций микроорганизмов ризосферы люпина выделен симбиотрофный гриб Мог1леге11а з1у1оэрога, продуцирующий вещества —-стимуляторы роста н развития люпина, в результате чего повышается сбор сухого вещества до 20%, а семенная продуктивность — до 26%. Гриб депонирован нами в Институте биохимии н физиологии микроорганизмов РАН, подана заявка на изобретение и патент.

5. Разработана система борьбы с сорняками в посевах люпина, сочетающая агротехнические приемы и химические средства защиты. На основе проведенных исследований в «Список химических и биологических средств...», разрешенных для применения на семенных посевах люпина, включены гербициды ацетал, ацетатрин и набу.

Разработан новый «Гербицидный состав», эффективность которого против одно- и двудольных однолетных сорняков превышает действие ацетала и ацетатрина. На изобретение «Гербицидный состав» получен патент № 2108037.

6. Разработана система борьбы с антракнозом желтого люпина, включающая химическую обработку семян и вегетирующих растений фунгицидами в сочетании с соответствующими агротехническими и карантинными мерами. Подобраны наиболее эффективные фунгициды и их баковые смеси.

Установлен защитный эффект злакового компонента вторичному перезаражению растений люпина в люпино-злаковых агрофито-ценозах, что ведет к более медленному распространению болезни, снижению числа пораженных растений в 1,5 раза, бобов в 2,0 раза и способствует получению урожая семян желтого люпина даже в эпифитотийные годы.

7. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований по аллелопатическому влиянию люпина и злаковой культуры в совместных посевах научно обоснованы и разработаны способы создания адаптивных, высокопродуктивных, ресурсосберегающих люпино-злаковых агрофнтоценозов, позволяющие управлять урожаем, его качеством, повысить стабильность и увеличить выход продукции с гектара пашни без затрат на минеральные удобрения и другие материально-технические ресурсы.

8. Разработан «Способ выращивания зернофуражных культур» (патент № 2058696); за счет подбора соответствующих соотношений люпина и злаковой культуры создается возможность увеличить урожайность зерносмеси до 20%, повысить содержание белка у

злаковой культуры на й...Ъ% " суммарный выход с гектара йа 30...60% по отношению к средней сумме показателей в чистых посевах люпина и злаковой культуры, при экономии материальных и энергетических ресурсов. «Способ...» позволяет сбалансировать зернофураж по белку непосредственно в поле.

9. Разработан «Способ выращивания яровой пшеницы» (патент № 2081541), позволяющий в условиях Нечерноземной зоны не только увеличить содержание белка в зерне пшеницы на 2...3%, но и повысить содержание клейковины на 4...6% до уровня 25...28%, что дает возможность производить из этого зерна муку, имеющую среднюю хлебопекарную силу и пригодную для выпечки хлеба без улучшителей (муки твердых пшениц). Данный способ является энергосберегающим и экологически чистым, так как яровая пшеница выращивается в совместном посеве с люпином без минеральных азотных удобрений.

10. Разработан «Способ выращивания бобовых культур» (авторское свидетельство № 1790835), позволяющий в люпино-ячмен-ном агрофнтоценозе за счет биологического пасынкования злаковой культурой моноподиалыюго ветвления формировать морфотип растения люпина с преимущественно симподиальным ветвлением, снизить разнокачественность семян люпина, ускорить их созревание на 4...5 дней, повысить их посевные качества и уменьшить степень поражения болезнями. Повышение выхода биологически ценных семян люпина также осуществляется без дополнительных материальных затрат.

11. Обоснована научная концепция производства люпина на кормовые цели на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. На основе выявленной внутривидовой изменчивости по аккумуляции радионуклидов установлена возможность направленной селекционной работы по созданию радиорезистентных сортов кормового люпина. Подобраны и рекомендованы для возделывания в этой зоне сорта желтого и узколистного люпинов, которые меньше других накапливают суммарный радиоцезий в зеленой массе и семенах. Разработаны технологические приемы возделывания, позволяющие снизить уровень накопления радиоцезия в биомассе люпина в два и более раз, что позволит обеспечить животноводство зоны высокобелковыми, экологически безопасными кормами. Включение в севообороты этой зоны люпина будет способствовать стабилизации почвенного плодородия и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

12. Определена эффективность использования зерна и зеленой массы малоалкалоидных сортов узколистного н желтого люпинов в кормлении разных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных и птицы. Дерть зерна желтого и узколистного

люпина может использоваться как высокобелковая добавка для сбалансирования кормовых рационов по белку. Установлена возможность полной замены дорогостоящих подсолнечного и соевого шротов дертью зерна желтого и узколистного люпинов в рационах крупного рогатого скота, свиней и птицы.

Включение в рационы кормления дойных коров, молодняка крупного рогатого скота и свиней дерти зерна люпина в количестве 20...25% концентратной части рационов повышает продуктивность животных на 10... 15% и снижает затраты корма на единицу продукции.

Введение в кормовые рационы цыплят-бройлеров и кур-несушек 20% размолотого зерна люпина обеспечило получение зоотехнических и экономических показателей на уровне контрольных групп, получающих полноценный комбикорм с 20% подсолнечного шрота.

13. Показана роль люпина как средства биологизации и ресурсосбережения в земледелии. Обладая высоким уровнем симбиоти-ческой азотфиксации, он оставляет в почве с пожнивными остатками до 100 кг азота, а при запашке биомассы на сидерацию — 150...200 кг азота на гектаре. Высокой продуктивностью и энергетической эффективностью характеризуется звено «люпин на зеленый корм — озимые» и «люпин на сидерацию — озимые», где сбор зерна повышается на 40...70%, накопление биологической энергии в урожае в 1,5...3 раза, коэффициент энергетической эффективности возрастает с 2,5 до 4,1...6,6 по сравнению со звеном «чистый пар — озимые». За счет азотфиксации, разложения растительных остатков (до 9 т/га) в севообороте с сидеральным люпиновым паром стабилизируется содержание гумуса.

14. Проведенная агроэнергетическая и комплексная сравнительная оценка производства люпина и других бобовых и злаковых культур на кормовые цели позволила установить, что в Нечерноземной зоне России узколистный и желтый люпины являются наиболее эффективными, энергоресурсосберегающими и экологически безопасными культурами. Производство люпинового кормового белка отличается низкой энергозатратностью: 1 ц белка зеленой массы требует затрат энергии в 1,2 раза меньше, чем единица белка в зерне люпина, и в 1,4...1,8 раза — по сравнению с затратами на белок зеленой массы других.зернобобовых культур. Затраты энергии на 1 ц белка в зерне желтого и узколистного люпина меньше, чем у традиционных для зоны однолетних бобовых культур в 1,5...2,0 раза.

11. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для увеличения производства высокобелковых кормов и воспроизводства плодородия дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв Нечерноземной зоны рекомендуется расширение посевов

люпина на семена, кормовые и сидеральные цели. В севооборотах вместо чистых паров целесообразно иметь занятые люпиновые или сидеральные люпиновые.

2. Для расширения посевных площадей люпина в пределах возможного ареала возделывания его видов и обеспечения семенами северных регионов необходимо организовать федеральный страховой фонд семян люпина и создать зону товарного семеноводства в областях Центрального региона Нечерноземной зоны.

3. В целях увеличения урожайности н продуктивности симбио-тической азотфиксации необходимо проводить предпосевную инокуляцию семян люпина активными и комплементарными штаммами клубеньковых бактерий (363а, 367а, 385а) в сочетании с физиологически активными веществами (джасол, оксикарбам, экстракт гриба МогИегеПа з1у1озрога).

4. В технологии возделывания люпина на семена необходимо уделить особое внимание агротехническим н химическим мерам борьбы с сорной растительностью путем своевременной и качественной обработки почвы и применения гербицидов: ацетал'и аце-татрин (4...5 л/га) вносят перед предпосевной культивацией или не позднее трех дней после посева без заделки в почву; пивот (0,4 л/га), фюзилад или набу 2 л/га — по вегетирующим растениям.

5. Для защиты посевов желтого люпина от антракноза рекомендуется, как обязательный прием, предпосевное протравливание семян смесью фунгицидов альто-витавакс-спортак (0,05+1,5 + + 0,1 кг/т) или альто-корбел-спортак (0,05 + 0,3 + 0,1) или альто-бенлат-спортак (0,05+1,0+0,1 кг/т) и опрыскивание вегетирую-щих растений в период от фазы стеблевания до начала цветения, в зависимости от погодных условий, баковыми смесями: танго-спор-так-корбел (0,5+1+0,25), матадорчспортак-корбел (0,5+1 + +0,4 кг/га).

6. Предлагается возделывание люпина на семена и кормовые цели в смешанных посевах со злаковыми культурами, что повышает сбор и питательность зерносмеси и зеленой массы. Наиболее высокий урожай зернофуража получается при посеве желтого и узколистного люпина с ячменем и яровой пшеницей (1,0 млн. всхо-лшх семян люпина+ 1,2 млн. семян злакового компонента на гектар); укосной массы — в смешанных посевах люпина с овсом (1,0 млн. семян люпина +1,2...2,0 млн. всхожих семян овса на 1 га).

7. Для получения высокобелковых кормов в зоне почв, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, определены сорта л<елтого люпина — Ипутьский, Дружный 165 и узколистного — Брянский 123 и Брянский Л-3, которые меньше, по сравнению с другими сортами, поглощают радионуклиды и обеспечивают на почвах с плотностью загрязнения до

25 Ки/км2 ежегодное получение зеленой массы с накоплением ра-дноцезия ниже допустимого контрольного уровня, пригодной для скармливания сельскохозяйственным животным для получения экологически безопасной животноводческой продукции.

Рекомендовано также вносить под люпин калийные удобрения в дозе 120...180 кг д. в. в зависимости от уровня калийного режима почвы и обработку посевов борной кислотой (1 кг/га), способствующих блокированию поглощения радиоцезня и снижение его накопления в биомассе люпина более чем в два раза.

8. Предлагается комбикормовой промышленности и сельскохозяйственным предприятиям использовать вместо соевого и подсолнечного шротов зерно узколистного и желтого люпинов в качестве белковой добавки в комбикорма и кормовые рационы крупного рогатого скота до 25%, свиней и птицы до 20% их концентратной части.

В целях обогащения рационов протеином шире использовать в кормлении крупного рогатого скота в качестве основного корма люпино-овсяную смесь в виде зеленой массы, силоса и сенажа, что позволит повысить продуктивность, уменьшить расход кормов на единицу продукции и снизить ее себестоимость.

12. СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Научно-производственная система «Люпин» /'/Рекомендации Госагро-прома СССР по внедрению достижений науки и практики в производство. — М„ 1089.-— № 8. — С. 35—37.

2. Люпин — основа чистого земледелия //Сб. межреспубликанского комитета по проблемам бассейна р. Десны. — Тула, 1989. — С. 93—98.

3. Корреляционные взаимосвязи элементов продуктивности желтого люпина //Вестник с.-х. науки. — 19S0. — № 10.' — С. 104—108 п соавторстве.

4. Люпин и проблема биологического азота в экологически чистых технологиях его выращивания //Тезисы докл. Всесоюзного совещ. «Перспектива создания экологически чистых технологий возделывания с.-х. культур». — Ленинград, 1990. — С. 80—81 (в соавторстве).

5. Возделывание желтого кормового люпина на зерно и зеленую массу //Брянск, ЦНТИ, 1990. — № 185. — 4 с. (в соавторстве).

6. Разработка экологически чистых систем получения кормового белка //Методические указания. — М„ 1991. — И16 с. (в соавторстве).

7. Интенсификация производства растительного белка //Научно-производственная система: опыт работы. — М.: Агропромиздат, 199ÍL. — С. 3—21.

8. Наибольший выход белка //Кормовые культуры. — 1991. — № 2,— С. 23—25 (в соавторстве).

9. Что влияет на урожайность желтого люпина //Зерновые культуры.—

1991.—№ 3. — С. 24—26 (в соавторстве).

10. Влияние смешанных посевов желтого люпина с ячменем на урожайность зерносмеси и выход белка //Тезисы докл. науч.-практич. конф. «Ускорение науч.-технич. прогресса в АПК Брянской обл.» — Брянск,

1992. — С. 1(27 —129 (в соавторстве).

1'1. Рекомендации по возделыванию и использованию люпина. — Брянск, 1993. — 25 с. (в соавторстве).

12. Борьба с сорняками в посевах люпина //Кормопроизводство. — 1994. — № 1. — С. 19—29 (в соавторстве).

13. Люпиносеяние в Российской Федерации //Кормопроизводство. —

1994. — № 3. — С. 12—4:5 (в соавторстве).

14. Защита посевов люпина желтого и узколистного от сорной растительности //Вестник PACXIL — 1994. — N<> 6. — С. 28—29 (в соавторстве).

15. Адаптивный потенциал и урожайность люпина в смешанных агро-фптоценозах //Аграрная паука. — 1995. — № 2. — С. 41,—42 (в соавторстве).

16. Сорные растения в посевах люпина и меры борьбы с ними //Материалы Всероссийского науч.-произв. сонет. «Состояние и пути совеош. пнтегр. защиты посевов с.-х. культур от сори, растит.». — Пущино: ВНИИФ. — 1995. — С. 73—76 (в соавторстве).'

17. Роль люпина п биологизации земледелия /'/Тезисы докл. региональной науч.-практич. конф. «Наука и практика». — Брянск. — 1Ю95. — С. 16 — 18.

18. Люпин и его роль в решении проблемы кормового белка //Сб. «Кормовые ресурсы России и пути рационального их использования». — Уфа,

1995. — С. 69—75.

7,7.

19. Применение бора и молибдена под узколистный люпин на серых лесных почвах //Агрохимия. — 1095.— № 10.—С. 75—81 (в соавторстве).

20. Баланс гумуса серой лесной почвы в севооборотах при разньг; способах использования люпина //Агрохимия. — 1995. — № 1.2. — С. 32—39 (в соавторстве).

21. Люпино-злаковые травосмеси //Кормопроизводство. — 1996. — № 1. — С. 37—44 (в соавторстве).

23. Борьба с сорняками в посевах люпина //Защита и карантин растений. — 1096. — № 2. — С. 18—19 (в соавторстве).

23. Удобрение кормовых люпинов (обзор) //'Агрохимия. — 1996. — № 2. — С. 107—1,20 (в соавторстве).

24. Азогфиксирующая способность узколистного кормового люпина в онтогенезе //Тезисы докл. 4 Международной конф. СОИСАФ «Биологический азот в растениеводстве». — М., 1996. — С. 107—108 (в соавторстве).

25. Роль и эффективность люпина в производстве кормов //Состояние и перспективы выращивания люпина в Северо-Западной зоне Российской Федерации: материалы семинара. — Великие Луки. — 1996. — С. 16—20 (в соавторстве).

26. Люпин в земледелии России: Монография. — Брянск: Приде-сенье. — 1996. — 372 с.

27. Эффективность люпиновых паров //Земледелие. — 1997. — № 1.— С. 1В—19 (в соавторстве).

28. Люпин — новый источник пищевых и лекарственных ингредиентов //Вестник РАСХН. — 1997. — Кэ 2. — С. 25—28 (в соавторстве).

29. Ацетатрин в борьбе с сорняками в посевах люпина //Земледелие. — 1997. — № 5. — С. 35—36 (в соавторстве).

30. Агробиологический потенциал люпина //Тезисы докл. Межрегиональной науч.-практ. конф. «Биологический и экономический потенциал люпина и пути его реализации». — Брянск. — 1997. — С. 3—6.

31. Влияние температуры воздуха и количества осадков на вегетационный период желтого и узколистного люпина /'/'Гам же. — С. 69—74 (в соавторстве). „

32. Люпин — перспективный источник соединений полисахаридной природы //Там же. — С. 83—85 (в соавторстве).

.33. Продуктивность люпина при выращивании его в севообороте и бессменно //Там же, — С. 99—ilOl (в соавторстве).

34. Перспективы использования люпина на сидераты в Центральном районе Нечерноземной зоны //Там же. — С. 1,0,1—,102 (в соавторстве).

35. К вопросу о возделывании люпина на почвах, загрязненных радионуклидами 137Cs и mCs //Там же. — С. 11,0— 413 (в соавторстве).

36. Динамика биологической фиксации атмосферного азота узколистным люпином //Там же. — ¡С. 1'16—4.19 (в соавторстве).

37. Эффективность люпина в условиях серых лесных почв Нечерноземной зоны России //Там же. — С. 124—127 (в<соавторстве).

38. Кормовая ценность люпина для цыплят-бройлеров и кур-несушек //Там же. — С. 140 — 142 (в соавторстве).

39. Значение люпина в биологическом земледелии //Земледелие. — 1997. — № 6. — С. 26—27 (в соавторстве).

40. The perspektives of sowings of lupin in the USSR //5th intern. Lupin Conf. — Poznan. — Poland. — 1988.

41. Pole oi nitrogen symbiotic fixation in lupin cultivation //7th intern. Lupin Conf. — Evora, — Portugal. — L993. — P. 6 (в соавторстве).

42. Some problems of yellow and narrow-leaf lupin cultivation //7th Intern. Lupin Conf. — Evora. — Portudal. — 1993. — P. 2,6 (в соавторстве).

43. Dunamiks of feed lupin nitrogen fixing aktivity ig ontogeny //8'h Intern, lupin Conf. — California. — USA. — lg^S. (в соавторстве).

44. Agrobiological bases and produktive estimation of lupin and grasses mixed agrocoenossis //8th intern. Lupin, Conf. — California. — USA. — 1996. (в соавторстве).

45. Efficiency of lupin as a green manure //8tii Intern. Lupin Conf. — California. — US. — 1996 (в соавторстве).

46. Protection of lupin sowings from weeds in the European Part of Russia //Mater. Conf. Proceedings. — Olsztyn-JCortowo. — Poland. — 1997. — P. 157—164 (в соавторстве).

47. Yellow and narrow-leaved lupin in permanent sowings. //Olsztyn-Kortowo.— 1997. — P. 191—196 (в соавторстве).

48. The role of lupin and its productivity in the europcan part of Russia// Olsztyn-Kortowo. — Poland. 1997. — P. 215—221 (в соавторстве).

49. Система борьбы с сорняками в посевах кормового люпина //Рекомендации по региональному применению гербицидов в Российской Федерации. — М„ РАСХН. — 1(998. — С. 1,35—140 (в соавторстве).

50. Делитель многоручьевой жагки. — Авторское свидетельство № 1542471. — 1989 (в соавторстве).

51. Способ выращивания бобовых культур. — Авторское свидетельство № 1790835. — 1093 (в соавторстве).

52. Способ выращивания зернофуражных культур. — Патент № 2058096. — 1996 (в соавторстве).

53. Способ выращивания яровой пшеницы. — Патент № 208)1541. — 1997 (в соавторстве).

54. Гербицидный состав. — Патент N° 2108037. — 1998 (в соавторстве).

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общая характеристика работы ...... 1

1.1. Актуальность проблемы ...... 1

1.2. Цель и задач» исследований . . . . . 3

1.3. Научная новизна ....... 4

1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований ......... 5

1.5. Апробация работы ....... 6

1.6. Публикации. ...... .7

1.7. Основные положения, выносимые на защиту ... 7

2. Условия, объекты и методы исследований .... 7

Содержание работы ........ 9

3. Роль люпина в сельскохозяйственном производстве ... 9

3.1. Люпин — ценная кормовая, пищевая и техническая

культура ......... 9

3.2. Агротехническая роль люпина . . . . .15

3.2.1. Люпин как сидерат . . . . 15

3.2.2. Люпин в занятых парах, поукосных

и пожнивных посевах . . . . .17

3.3. Агроэкологическая и ресурсосберегающая роль люпина 19

,4. Биологические особенности люпина . . . 22

4.1. Возделываемые виды люпина и ареалы их возможного распространения ........ 23

4.1.1. Люпин желтый (L. luteus L.) _ . . . . 23

4.1.2. Люпин узколистный (L. angustifolius L.) . . 24

4.1.3. Люпин белый (L. albus L.) ... 25

4.1.4. Люпин многолетний (L. polyphyllus L.) . . 25

4.2. Влияние метеорологических условий на продолжительность вегетационного периода .... 28

5. Особенности биохимического состава люпина . . .31

5.1. Аминокислотный состав белка ..... 32

5.2. Ингибиторы протеиназ ...... 34

5.3. Алкалоиды люпина ...... 34

6. Совершенствование технологии возделывания люпина . Зо

6.1. Место в севообороте ...... 35

6.2. Способы посева и нормы высева . . . .37

6.3. Глубина заделки семян ...... 39

6.4. Удобрение люпина ...... 39

6.4.1. Фосфорно-калийные удобрения .... 40

6.4.2. Микроудобрения ..... 41

6.5. Способы повышения активности люпино-

ризобиального симбиоза ...... 42

6.6. Особенности защиты посевов от сорняков ¡1 болезней . 46

6.6Л. Защита посевов от сорняков . . . 46

6.6.2. Основные болезни люпина и меры борьбы с ними 4.9

7. Создание высокопродуктивных ресурсосберегающих

люпино-злаковых агрофитоценозов ...... 52

8. Возделывание люпина на почвах, загрязненных радионуклидами

вследствие аварии на Чернобыльской АЭС .... 59

9. Экономическая эффективность производства люпина 65

10. Основные выводы . . . . . 71

11. Предложения производству ...... 74

12. Список основных работ, опубликованных по теме диссертации 77

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Такунов, Иван Петрович, Брянск

На правах рукописи

ТАКУНОВ Иван Петрович кандидат сельскохозяйственных наук

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЮПИНА В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РОССИИ

Специальность 06.01.09 — Растениеводство

Диссертация ^ ^ в виде научного доклада

..... Щ соискание ученой степени

** У дМт'о!)» ЪелАсКОхозяйственных наук

(решение оти М- • 19 г., №

¡1 присудил у

л а :

Ь /11 I !;

Диссертация выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте люпина в 1988—1998 гг.

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН,

доктор сельскохозяйственных наук, ' профессор А. Д. Задорин;

* заслуженный деятель науки

Российской Федерации, _ . ' , до;кто!р сельскохозяйственных наук,

г\ Л Ь л 7 " Ч 1 профессор Г. С. П о с ы п а н о в;

С) ^ доктор сельскохозяйственных наук

А А. С, Шпаков

Ведущая организация — Великолукская государственная сельскохозяйственная академия

') X

Защита диссертации состоится «..#.•.?....» декабря 1998 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 020.52.02

во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов им. В. Р. Вильямса.

Адрес: 141740, г. Лобня Московской области,

п/о Луговая, Научный городок, ВНИИ кормов, диссертационный совет

Просим Вас принять участие в р ^ь пись-

менный отзыв о данной работе (в аьеренных

печатью).

Диссертация в форме науч :

<,ж.».....

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ................................КИРЕЕВ В. Н.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы.

В современных условиях при низком уровне ресурсного обеспечения сельского хозяйства возрастает значение люпина —■ культуры, обладающей значительным биологическим и экономическим потенциалом.

Прежде всего люпин является одним из резервов в решении проблемы белка, острый дефицит которого отрицательно сказывается в условиях Нечерноземной зоны на продуктивности сельскохозяйственных животных из-за несбалансированности по белку' кормовых рационов.

Продукция люпина — семена и зеленая масса — по содержанию белка значительно превосходит такие зернобобовые культуры, как горох, вика и кормовые бобы, а современные сорта люпина по количеству белка и его аминокислотному составу не уступают сое. К тому же почти полное отсутствие ингибиторов трипсина значительно повышает переваримость и усвояемость люпиновых кормов. Поэтому зерно люпина может использоваться как высокобелковая добавка в комбикормовой промышленности и для сбалансирования зернофуража по протеину непосредственно в хозяйствах.

Нельзя не отметить, что себестоимость производства люпино-вого белка является самой низкой по сравнению с другими источниками, что в любых условиях хозяйствования имеет важное значение и, по существу, определяет перспективу использования культуры.

Люпин — хорошая средообразующая культура. Совместные его посевы с зерновыми и другими кормовыми культурами дают возможность не только получать сбалансированные по переваримому протеину концентрированные и зеленые корма непосредственно в поле, но и существенно увеличить сбор белка и выход обменной энергии с единицы площади. Все это свидетельствует о целесообразности и необходимости расширения использования люпина в кормопроизводстве.

При современном уровне развития технологий переработки сельскохозяйственной продукции белок люпина может рассматриваться и как существенный сырьевой ресурс для производства пи----■щевого белка. Люпиновые белковые изоляты могут успешно использоваться в хлебобулочной, макаронной, кондитерской, колбас-юй и мясоконсервной промышленности, в производстве диетических и лечебно-профилактических продуктов. •■"•*" Люпин обладает уникальной азотфиксируюгцей способностью. Количество азота, аккумулированного люпином в биомассе, достигает до 400 кг/га, более 70% которого составляет фиксированный атмосферный азот. Биологическое связывание азота, вместо хими-

ко-технологического, обеспечивает экономию невозобновляемых источников энергии и способствует экологической безопасности растениеводства. В условиях дороговизны материально-технических ресурсов и значительного сокращения применения органических и минеральных удобрений корневая система и вегетативная масса люпина становятся важным источником пополнения органического вещества и азота в почве. В этом заключается огромное агротехническое значение люпина в земледелии и обуславливается целесообразность расширения масштабов его использования в качестве сидеральной культуры.

Однако, столь высокий биологический и экономический потенциал люпина до настоящего времени полностью не используется. Более того, посевные площади люпина в Российской Федерации за последние 20 лет сократились в 4,6 раза и составляют в настоящее время на семена и кормовые цели около 130 тыс. га, что крайне недостаточно. Основными причинами значительного сокращения посевных площадей явились отсутствие в свое время фузариозо-устойчивых сортов и научно обоснованной технологии возделывания, что привело к неоправданно высокой концентрации посевов люпина в зонах товарного семеноводства и массовой вспышке фу-зариоза в конце 60-х — начале 70-х годов в регионах возделывания люпина, а также прекращение производства люпина в зоне, подвергшейся радиационному загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС (в прошлом самой люпиносеющей), и появление и быстрое распространение новой болезни — антракноза, наносящего в эпифитотийные годы непоправимый ущерб желтому люпину.

Созданные за последнее время сорта желтого, узколистного и белого люпинов проявляют высокую устойчивость к фузариозу. Новые сорта узколистного люпина с онтогенетической устойчивостью к антракнозу, с нерастрескивающимися бобами и рядом других хозяйственно-ценных признаков, по зерновой продуктивности превышают желтый люпин в два раза и не уступают ему по урожайности вегетативной массы и сбору белка с гектара. Созданы сорта разных направлений использования (зернового, силосного, сиде-рального), различных морфотипов, в т. ч. детерминантные с коротким вегетационным периодом, что позволяет значительно расширить зоны их возделывания.

Однако агробиологические аспекты их производства и использования, ареалы распространения видов и зоны их гарантированного семеноводства изучены недостаточно.

Большое видовое и сортовое разнообразие люпина, появление новых болезней и создание более эффективных средств защиты посевов от сорняков и болезней требуют пересмотра ряда рекомендованных ранее положений и совершенствования технологических приемов его возделывания.

Отсутствие научно обоснованной концепции увеличения производства товарного зерна и других видов кормов из люпина за счет расширения его ареала и совершенствования ресурсосберегающих технологий возделывания на основе учета биологических требований к условиям среды, создания высокопродуктивных адаптивных агрофитоценозов является сдерживающим фактором в решении проблемы кормового растительного белка, повышения плодородия почвы, биологизации и экологизации земледелия. Вышеуказанные проблемы имеют большое народнохозяйственное значение, комплексному решению которых и посвящена эта работа.

1.2. Цель и задачи исследований.

Цель настоящей работы — теоретически обосновать и разработать научные основы увеличения производства люпина в Нечерноземной зоне Российской Федерации для комплексного решения проблемы обеспечения животноводства дешевым растительным белком и повышения плодородия почвы на основе внедрения энергоресурсосберегающих технологий его возделывания, создания адаптивных высокопродуктивных гетерогенных люпино-злаковых агрофитоценозов, обоснования зон гарантированного семеноводства и расширения ареала возделываемых видов.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

— обосновать роль люпина в современном сельскохозяйственном производстве с учетом его многофункционального использования;

— уточнить возможные ареалы возделывания культивируемых видов люпина и зоны их гарантированного семеноводства;

— разработать приемы формирования высокопродуктивных смешанных люпино-злаковых агрофитоценозов для производства в условиях Нечерноземной зоны концентрированных и сочных кормов, сбалансированных по протеину, и позволяющих управлять качеством и стабильностью урожаев;

.-:— разработать основные энергоресурсосберегающие приемы совершенствования технологии возделывания люпина в одновидовых и гетерогенных агрофитоценозах, в том числе: а) обосновать систему удобрения люпина с учетом максимального использования его биологических особенностей; б) разработать способы повышения активности люпино-ризобиального симбиоза; в) разработать интегрированную систему защиты посевов от сорняков и болезней;

— обосновать основные направления биологизации и ресурсосбережения в земледелии для воспроизводства плодородия почвы при использовании люпина в занятых и сидеральных парах, поуко-сных и пожнивных посевах;

— изучить внутривидовую изменчивость желтого и узколистного люпина по аккумуляции радионуклидов и выявить возможность

1 Зек. 5955 3

создания сортов со стабильно низким уровнем поглощения радионуклидов;

— разработать технологию производства высокобелковых кормов из люпина, соответствующих требованиям допустимого контрольного уровня по накоплению радионуклидов на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС;

— разработать приемы рационального использования кормов из люпина в рационах разных видов и половозрастных групп сельскохозяйственных животных и птицы;

— провести комплексную протеиновую, биоэнергетическую и экономическую оценку производства концентрированных и сочных кормов из люпина в одновидовых и гетерогенных люпино-злаковых агрофитоценозах в сравнении с другими бобовыми и злаковыми кормовыми культурами.

1.3. Научная новизна.

Впервые на основе многофакторных длительных и краткосрочных исследований и производственной проверки теоретически обоснована многофункциональная роль люпина в комплексном решении проблемы кормового растительного белка для увеличения производства животноводческой продукции и фактора повышения плодородия почвы, биологизации, экологизации и энергосбережения в земледелии Нечерноземной зоны. Определены направления дальнейшего использования люпина, обоснованы ареалы возможного возделывания культивируемых видов и зоны их гарантированного семеноводства.

Впервые дано теоретическое и экспериментальное обоснование разработанным энергосберегающим технологиям возделывания люпина в чистых и смешанных со злаковыми культурами посевах, позволяющим повысить продуктивность пашни и сбор белка с единицы площади, улучшить биологические качества выращиваемых семян, повысить белковость и качество зерна злакового компонента, сбалансировать зернофураж и зеленую массу по протеину непосредственно в поле (А. С. № 1790835 «Способ выращивания бобовых культур»; патент № 2058696 «Способ выращивания зернофуражных культур»; патент № 2081541 «Способ выращивания яровой пшеницы»).

Впервые разработана концепция производства высокобелковых экологически безопасных кормов из люпина на почвах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Установлена внутривидовая изменчивость по аккумуляции радионуклидов и показана возможность целенаправленной селекционной работы по созданию радиорезистентных сортов. Подобраны сорта желтого и узколистного люпинов с наименьшим

накоплением в биомассе и семенах суммарного радиоцезия и разработаны технологические приемы возделывания, позволяющие снизить уровень накопления радионуклидов в урожае зеленой массы в два и более раза.

Определен способ повышения активности люпино-ризобиально-го симбиоза, основанный на применении эффективных комплементарных штаммов Rhizobium lupini в сочетании с некоторыми физиологически активными веществами, из которых высокую эффективность проявляет экстракт гриба Mortierella stylospora, который впервые выделен из природной микробиоты ризосферы люпина в чистую культуру и испытан в лабораторных и полевых опытах. Подана заявка на изобретение и патент.

Выявлены наиболее эффективные гербициды и их смеси для защиты посевов люпина от сорной растительности. Разработан новый гербицидный состав для борьбы с сорняками в посевах люпина (патент № 2108037 «Гербицидный состав»),

1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Разработана и рекомендована производству энергосберегающая технология возделывания узколистного люпина, позволяющая получать урожай семян 30...40 ц, сбор белка 10...15 ц/га. Обосновано расширение зоны товарного производства семян, которая в среднем на 150 км севернее ранее существующей, что позволит в сочетании с новыми, более скороспелыми сортами, значительно расширить посевные площади люпина на кормовые цели в северном регионе от Ленинградской до Кировской и Пермской областей.

Обоснованы и рекомендованы приемы формирования высокопродуктивных люпино-злаковых агрофитоценозов, позволяющие без затрат на азотные удобрения повысить белковость и качество зерна злаково: о компонента, увеличить сбор белка с единицы площади в 1,4 раза и снизить энергозатраты на производство 1 ц сырого белка в 1,8...2,2 раза по сравнению с соответствующими средними показателями культур-компонентов в одновидовых посевах, а также сбалансировать зернофураж и зеленую массу по протеину непосредственно в поле.

Для зоны с радиоактивным загрязнением почв вследствие аварии на ЧАЭС рекомендованы технологические приемы возделывания люпина, обеспечивающие снижение поступления радионуклидов в биомассу до уровня, допустимого для скармливания сельскохозяйственным животным, гарантирующие получение экологически чистой животноводческой продукции.

Основные результаты исследований, направленные на практическое решение вопросов расширения посевных площадей и увеличения производства зерна и других видов кормов из люпина в Не-

1* 5

черноземной зоне РФ, включены: в «Рекомендации Госагропрома СССР по внедрению достижений науки и практики в производство» (1989); в Методические указания ВАСХНИЛ «Разработка экологически чистых систем получения кормового белка» (1991); в «Рекомендации по возделыванию и использованию люпина» (1993); в «Рекомендации по региональному применению гербицидов в Российской Федерации» (1998); в сборники;«Межреспубликанского комитета по проблемам бассейна реки Десны» (1989); «Научно-производственная система: опыт работы» (1991); «Перспективы создания экологически чистых технологий возделывания с.-х. культур» (1991); «Кормовые ресурсы России и пути рационального их использования» (1995); в монографию автора «Люпин в земледелии России» (1996).

При непосредственном участии автора разработанные технологии внедряются в пяти областях Российской Федерации (Брянской, Смоленской, Калужской, Владимирской и Псковской) на площади более 100 тыс. га.

Ускоренное размножение новых сортов узколистного и других видов люпина и освоение разработанных нами технологий возделывания и использования будет способствовать, по нашим расчетам, расширению посевных площадей люпина в Нечерноземной зоне на семена до 200 тыс. га и на кормовые и сидеральные цели — 550...600 тыс. га, что позволит получить дополнительно около 500 тыс. тонн кормового растительного белка и привлечь в земледелие зоны до 150 тыс. тонн биологического азота.

1.5. Апробация работы.

Основные научные положения и разработки были представлены и докладывались на конференциях Международной Люпиновой Ассоциации (Польша, 1988; Португалия, 1993; США, 1996); на Международной конференции «Люпин в сельском хозяйстве» (Польша, 1997); на Научной сессии РАСХН по кормовым растительным ресурсам (Москва, 1997); на Всесоюзных совещаниях: по генетике и селекции люпина (Москва, 1990; Брянск, 1991); по перспективным экологически чистым технологиям возделывания с.-х. культур (Ленинград, 1990); на Всероссийских научно-производственных совещаниях: по люпину (Брянск, 1993); по совершенствованию защиты посевов от сорной растительности (Пущино, 1995); на Межрегиональных научно-практических конференциях (Брянск, 1995, 1997); на научно-производственном семинаре по производству люпина в Северо-Западной зоне РФ (В. Луки, 1996); на заседаниях Отделения кормопроизводства ВРО ВАСХНИЛ и РАСХН с 1987 года ежегодно; на секции грибных болезней Отделения защиты растений РАСХН (Брянск, 1995); на Координационном совещании секции зернобобовых культур Отделения растениеводства РАСХН

(Орел, 1998); на агрономических совещаниях и съездах Брянской области — ежегодно.

1.6. Публикации.

Общее количество печатн�