ИНТРОДУКЦИЯ ЛЮПИНА БЕЛОГО В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ БЕЛКА (БИОЛОГИЧЕСКИЕ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ, СЕЛЕКЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ)

Галина, Глебовна Гатаулина

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ИНТРОДУКЦИЯ ЛЮПИНА БЕЛОГО В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ БЕЛКА (БИОЛОГИЧЕСКИЕ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ, СЕЛЕКЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ)
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ИНТРОДУКЦИЯ ЛЮПИНА БЕЛОГО В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ БЕЛКА (БИОЛОГИЧЕСКИЕ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ, СЕЛЕКЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ)"

'¡Су /"^МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи

Галина Глебовна ГАТАУЛИНА

УДК 633.367.3:631.559

ИНТРОДУКЦИЯ ЛЮПИНА БЕЛОГО В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ БЕЛКА (БИОЛОГИЧЕСКИЕ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ, СЕЛЕКЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ)

(растениеводство — 06.01.09)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1984

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

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. И. Атабекова; член-корреспондент ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. М, Пенчуков; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. В. Устименко-Бакумовскнй.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-нее ле дова-тельский институт растениеводства им. Н. И, Вавилова.

Защита состоится « &. » , ..... 1984 г.

на заседании Специализированного совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « А^. » . ^^^ . . . 1984 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из важнейших аспектов реализации Продовольственной программы является увеличение производства высокобелковых кормов. На XXVI съезде КПСС было указано на необходимость «сосредоточить усилия на решении проблемы кормового белка, прежде всего за счет расширения посевов и значительного увеличения производства гороха, люцерны, клевера, люпина, сои, рапса и других высокобелковых культур». Необходимость срочного и эффективного решения этой проблемы была подчеркнута в Продовольственной программе СССР.

Белый кормовой люпин — новая высокобелковая и урожайная культура интенсивного земледелия, характеризующаяся ценными хозяйственными признаками — высоким содержанием протеина (35—40%) н жира (12—14%) в зерне, полноценным аминокислотным составом, нерастрескива ем остью бобов при созревании, высокой потенциальной урожайностью семян — 40—50 ц/га. Однако позднеспелость, неустойчивость урожаев, неразработанность вопросов биологии формирования урожая и технологии возделывания были препятствием на пути внедрения этой культуры в производство.

Настоящая работа посвящена разработке теоретических проблем, биологических основ формирования урожая н технологии возделывания люпина белого, обеспечивающей сбор протеина 12—16 ц/га.

Цель и задачи исследований. Основная цель данной роботы — определение закономерностей развития посева белого люпина, осуществление комплексного исследования взаимосвязей элементов фотосннтезцрующей системы с целью оптимизации ее функционирования, разработка технологии возделывания культуры, обеспечивающей получение высокого урожая семян и зеленой массы.

Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:

— определить закономерности роста, развития и фотоснн-тетпческой деятельности посева разных форм и биотипов лю-

лина белого и их требования к факторам внешней среды, а также другие особенности биологии;

— исследовать действие гамма-лучей и химических мутагенов на рост, развитие растений и индуцирование мутантов; изучить полученные мутанты в течение ряда поколений;

— разработать приемы выращивания разных сортов и обосновать технологию возделывания люпина белого на семена и зеленую массу;

— опираясь на выявленные биологические закономерности, осуществить системный анализ динамики развития посева на основе многофакторных регрессионных моделей и исследовать их прогностические возможности в целях оперативного управления процессом формирования урожая.

Комплексный характер исследования и специфика решаемых задач обусловили общую методологическую основу диссертации и конкретные методы, используемые в исследовании.

Научная новизна и практическая ценность результатов исследований,

1. Впервые в многолетних исследованиях проведено комплексное изучение биологических особенностей формирования урожая различных биотипов белого люпина. Выявлены особенности роста, развития, цветения, плодообразования биотипов, установлены закономерности фотосинтетнческой деятельности посевов, потребления питательных веществ, накопления азота, исследовано действие гамма-лучей и химических мутагенов на рост, развитие растений и индуцирование мутантов.

2. Действием гамма-лучей на семена мутабильного сорта Белый 7 получен широкий спектр мутаций, в том числе мутанты с хозяйственно ценными признаками, как скороспелость, низкорослость, мелкосемянпость, ограниченное ветвление, повышенная завязываемость бобов. Полученные мутанты широко используются в селекционном процессе.

3. Создан скороспелый сорт белого кормового люпина Старт с урожайностью семян 30—40 ц/га, сбором белка 12— 16 ц/га, устойчиво созревающий в условиях Центрально-Черноземной зоны. Сорт Старт районироват в Тамбовской облает. Организовано первичное семеноводство сорта.

4. На основании комплексного исследования биологических закономерностей формирования урожая и изучения приемов возделывания впервые разработала технология производства белого люпина в новых районах его культуры: на семена с уровнем урожайности 35—40 ига л сбором протеина 13— 16 ц/га; на снлос с урожайностью зеленой массы 450—500 ц/га, сбором протеина 12—15 ц/га; совместных посевов белого люпина с кукурузой и подсолнечником.

5. Впервые, опираясь на методологию системногоайализа, проведено комплексное исследование посева как фотосинтези-

руюшей саморегулирующейся системы и получены ее динамические характеристики по 30 показателям, установлены конкретные аналитические формы их взаимосвязей в виде уравнений регрессии.

6, Разработана система регрессионных уравнений, вскрывающих взаимосвязи выходных показателей предшествующих этапов развитая посева, изменяющихся факторов внешней среды с показателями последующих этапов и конечной целью функционирования системы в целом — урожаем семян и сбором протеина с гектара. Выявлены прогностические возможности системы уравнений в целях оперативного управления процессом формирования урожая. Разработаны методические подходы к исследованию динамики формирования урожая путем выделения биологически обоснованных этапов как подсистем развития посева и выявления существенных характеристик как выходных величин этих этапов.

Реализация результатов исследований.

— На основе проведенных исследований разработаны рекомендации по технологии возделывания белого люпина, которые приняты МСХ СССР для издания. Разработанная технология применяется при производстве белого люпина в хозяйствах различных областей ЦЧО, юга Нечерноземного центра и в других районах выращивания белого люпина.

— Созданный скороспелый, продуктивный сорт белого люпина Старт районирован в Тамбовской области. Государственное сортоиспытание Старта продолжается на сортоучастках 18 областей.

— Полученные методом искусственного мутагенеза формы белого люпина с ценными хозяйственными признаками (скороспелость, дружное цветение и созревание, ннзкорослоеть, мелкосемянность, устойчивость к болезням) переданы для использования в селекции в Национальное хранилище мировых растительных ресурсов ВИРа, а также ряду других селекционных центров страны.

— Разработанный способ отбора семян белого люпина на безалкалоидность (авторское свидетельство Лгг 200331 от 30 мая 1967 г.) используется в селекционной работе с люпином и в его семеноводстве.

— Установленные в исследованиях закономерности роста и развития растений, фотосинтеза посева, цветения и плодообра-зования, минерального питания и азотонакопления реал!гзова-ны как теоретическая основа технологии получения высоких урожаев.

Результаты исследований используются в учебном процес-

ce s преподавании курса «Растениеводство» студентам, слушателям ФПК н педагогического факультета.

— Разработанные принципы поэтапного контроля за состоянием посева и системы уравнений связи могут быть вполне использованы для оперативного прогнозирования и управления процессом формирования урожая,

— Основные практические выводы из исследований доводились до сведения ■плановых и научных органов в форме служебных справок.

Апробация работы. Основные результаты научных разработок докладывались и обсуждались на Всесоюзных совещаниях по зернобобовым культурам и люпину (г. Орел, ВНИИЗБК, 1979, 1982, 1983 гг.; Новозыбко века я опытная станция, 1967 г.; г. Киев, НИИ земледелия Украины, 1972 г.; г. Винница, 1975г.), на ежегодных совещаниях селекцентра ВНИИЗБК, на Всесоюзном семинаре по зернобобовым культурам на ВДНХ СССР ('1981 г.), па научных конференциях Московской сельскохозяйственной академии им. К. Л. Тимирязева (1963, 1965, 1970, 1975, 1980 гг.), на конференциях н семинарах специалистов сельского хозяйства во Владимирской (1976* 1977, 1978 гг.) и Тамбовской (1981 г.) областях. На Всесоюзном совещании ВИР по коллекции люпина в г. Киеве, 1983 г., на Всероссийском совещании по геиетпко-селекционным основам устойчивости урожайности зернобобовых культур, Минск, 1983 г. Результаты исследований также докладывались » Варшавской сельскохозяйственной академии (1981 г.), были представлен и на I международной конференции по люпину (Перу, 1980 г.) и докладывались на II (Испания, 1982 г.).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 45 работах общим объемом 20 печатных листов. Получены два авторских свидетельства.

Объем диссертации. Диссертация изложена ira 343 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 452 наименования, в том числе 133 иностранных источника. В диссертации содержится 133 таблицы, 19 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. Проблема белка. Состояние и перспективы изучения и производства люпина белого

В главе I представлен обзор литературы по указанным вопросам. Приведены характеристика,результаты изучения, производственное значение основных видов люпина, раскрыты мировые тенденции в исследовании и производстве люпина. Отдельные разделы посвящены химическому составу и питательной ценности зерна люпина белого, его кормовому и пищевому

использованию, а также вопросам селекции л технологии возделывания этой культуры в нашей стране и за рубежом.

Важнейшим аспектом продовольственно)"! проблемы в мире является увеличение ресурсов белка. В связи с дефицитом белка во многих странах отмечается необычный интерес к люпину как ко второй потенциальной сое в мировом земледелии, причем во всех национальных программах капиталистических стра>н но люпину (Англия, Франция, Испания, Португалия, Австралия, Новая Зеландия, Перу, Бразилия, Венесуэла, Боливия, Чили, Эквадор) определено главное направление в современном люпнносеянни — производство зерна для кормовых и пищевых целей, разработка промышленных технологий приготовления высокобелковых концентратов для использования их в корм и пищу с одновременным извлечением масла и алкалоидов. С этих позиций основное внимание уделяется люпину белому, как наиболее урожайной п пластичной культуре, способной обеспечить выход протеина 13—Ш ц/га и 400-—450 кг масла.

Успешно осуществляются национальные и международные программы по люпину, к которым привлечены значительные научные силы, и обеспечивается правительственная поддержка, о чем свидетельствуют материалы международных конференции по люпину в Перу, 1980 г. и в Иснаннн, 1982 г.

В недавнем прошлом люпин белый в нашей стране был распространен лишь в субтропиках Грузин (Б. М. Либкннд, 1931; Н, И, Шарапов, 1949) и считалось, что он не может воздел ы-ваться в условиях умеренного климата. Скороспелые сорта, полученные в НИИ земледелия Украины В. И. Головченко, позволили внедрить эту культуру в производство на Украине.

Кафедра растениеводства Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева стала одним из центров изучения люпина. Здесь под руководством академика Н, А. Мансуряна были осуществлены работы по изучению видов люпина н разработке приемов их возделывания. Результатом работ этого периода была публикация в 1974 г. монографии Н, Л. Мансуряпа, Л. И. Лтабековон «Люпин». С 1968 г, руководство исследованиями но люпину осуществлялось академиком П. П. Вавиловым. Наши исследования люпина белого были начаты в 1961 г. и проводились более 20 лег.

Глава 11. Условия и методы исследований

Методологическая особенность данной работы заключается в исследовании посева как динамичной саморегулирующейся системы на базе теории системного анализа. Использование этого подхода стало возможным благодаря многолетнему (более 20 лет) исследованию закономерностей роста, развития и

фотосинтеза посева в динамике и на основе многофакторных регрессионных моделей. Задачи исследования решались путем постановки полевых, вегетационных опытов, лабораторных исследований и теоретических обобщений результатов экспериментов. Полеиые опыты проводились с 1961 по 1982 г. на экспериментальной базе учхоза им. Калинина ТСХА Тамбовской области, где почва — выщелоченный чернозем средней мощности, рН-сол — 6,0—0,7,

В полевых опытах размещение делянок производилось методом рендомнзнрованных блоков с размером опытной делянки 75—150 мг, повторность четырехкратная.

Результаты исследований проверялись на черноземных почвах различных хозяйств Тамбовской, Белгородской и Воронежской областей, па серых лесных почвах в Орловской области, на дерново-подзолистых почвах в Брянской и Московской областях,

В качестве объекта исследования использовалась коллекция люпина белого. В агротехнических опытах изучались перспективные сорта отечественной селекции,

Для'получения динамических характеристик развития посева по 30 показателям в течение 13 лет в полевых опытах растительные пробы брались через каждые 10 дней в 4-х повторениях н параллельно учитывалась динамика факторов внешней среды.

Для исследования взаимосвязей между различными показателями развития посева осуществлен корреляционный анализ, выявлены и описаны системой многофакторных уравнений регрессионные зависимости. Обработка экспериментальных данных, исследование характеристик взаимосвязей признаков, а также решение многофакторных регрессионных моделей проводились на ЭВМ ЕС-1022 по стандартным программам.

Для определения влияния метеорологических условий на формирование урожая произведена соответствующая группировка лет. осуществлен корреляционный и регрессионный анализ на ЭВМ.

Глава Ш. Биологические особенности биотипов люпина белого

Особенности роста и продолжительность вегетации. Продолжительная вегетация, позднеспелость, неустойчивое созревание н колеблемость урожайности по годам — нежелательные признаки, характеризующие вид люпина белого при возделывании его в условиях умеренного климата. Маши многолетние исследования коллекционных яровых форм люпина белого позволили цыдслнть три биотипа — скороспелый, среднеспелый п позднеспелый — по продолжительности вегетации и особенностям ветвления (табл. 1).

Позднеспелые высокорослые образцы формируют побеги

Особенности роста, ветвления и продолжительность вегетации разнотипных образцов люпина белого

Биотня Вегетационный период, дни Образование баковых побегов. поря- Рост в высоту, см Урожай семян, ц/га

док

Скороспелый Сред неспелый Позднеспелый

Благоприятные годы (7 лет)

113—120 120—125 123—143

68— 78 75— 87 38—112

55-37 42—35 40—25

Скороспелый

Среднеспелый

Позднеспелый

Скороспелый

Среднеспелый

Позднеспелый

Влажные годы (4 года)

123—132 135—145 150 и более

Сухие годы {6 лет)

95—114 100—120 105-125

II II Н

70— 88 118—128 150—153

53— 66 62— 72 75— 82

45—30 40—24 не вызревают

20—15 20-13 19—15

IV—V порядков, по влажные годы они не вызревают, высота растений — 1,5 м, » 2 раза больше, чем у скороспелых форм, к которым относится и наиболее распространенный сорт Киевский мутант.

Выведенный нами сорт Старт характеризуется наиболее ранним и устойчивым созреваннем — на 10—'12 дней раньше Киевского мутанта, это имеет решающее значение при производстве люпина белого на семена в условиях Центрально-Черноземного района и юга Нечерноземной зоны.

Нами установлено, что у скороспелых низкорослых форм поступление пластических веществ в плоды происходит интенсивнее, чем у позднеспелых. У раннего сорта Старт в течение месяца после образования плодов в них поступало 70—80% синтезируемых растением веществ, у скороспелого сорта Киевский м-утаит — 50—58, а у нознеспелого Белый 6 — 33—38%, остальные использовались на отрастание боковых побегов. Поэтому урожайность у скороспелых форм выше, а созревание дружнее и происходит в более благоприятных метеорологических условиях ранней осени.

Таким образом, нами было обнаружено, что скороспелость, связанная с низкоросл остью и ограниченным ветвлением, может коррелировать с высокой продуктивностью семян благода-

Таблица 2

Периоды развития посева и их характеристика

Период

Фаза в начале И d конце периода

Характеристика основных процессов и функций посева

Основной выходной показатель

Посев — всходи (А)

Вед оды — начало цветения (В, 1)

Цветение и образование плодов (В, MJ

Рост плодов (В, III)

Налив семян (В. IV)

Созревание (С)

Посев сухими семенами —всходи

Всходы — раскрытие нижних цветков па главном побеге

Начало цвеюшя на глан лом побеге ~ образование за вязеЛ на верхних боковых побегах

Сил.1С (¡оби — блестящие

боб) 4

Блестящие бобы — пожелтение бобов

Пожелтение бобов — бурые сухне плоди

Набухание н прорастание семян

1, Рост главного побега, листьев на нем

2. Образование и развитие генера-

т ив них органов на главном побеге

1. Роет Coii03i4v побегов.

2. Рост листовой поверхности.

3. Цветение, образование плодов на главном и боковых побегах.

1. Рост плодов, максимальный к концу периода размер плодов.

2. Площадь листьев сохраняется на высоком уровне.

1, Палив семян, отток питательных вешеств и и других органов в семена, к 'концу периода масса семян максимальная,

2. Онзденне листьев.

С мрев а шш, отдача влаги семенами и створками плодов.

Густота всходов

Размеры ассимиляционной поверхности

1. Максимальная величина ассимиляционном поверхности.

2. Число плодов на единице плоша-•ди.

1, Число семян на единице плошали.

2. Накопление биомассы.

3. Площадь листьев.

4, .Масса плодов.

3. Накопление протеина.

1. Сухая масса семян (урожай)

2. Сбор протеина.

3. Урожай биомассы.

1. Урожай созреншнх семян,

2, Сбор протеина с урожаем семян.

ря лучшему оттоку продуктов фотосинтеза в плоды л семена. Следовательно, возможно получение скороспелых и в то же время высокоурожайных сортов люпина белого.

Периоды развития. Анализ многолетних экспериментальных данных, характеризующих этапы формирования урожая с позиции рассмотрения посева как фотосинтезирующей системы, позволяет выделить 6 периодов — подсистем с определенными функциями, увязав их с фазами развития растений. В таблице 2 отражены прохождение фаз различными побегами, периоды развития посева и его основные функции в процессе формирования урожая. В развитии посева выделяются начальный посев-всходы (А) и конечный — созревание (С) этапы, когда отсутствует фотосинтез. Основной этап в развитии посева (В) — от всходов до начала созревания, когда в процессе фотосинтеза формируется урожай, разделен нами на четыре периода. Основные выходные данные каждого периода оказывают существенное влияние на развитие посева и формирование урожая в последующий период.

Период цветения и образования плодов — наиболее противоречивый и сложный в развитии посева, когда одновременно происходит усиленный рост вегетативных органов (боковых побегов), наиболее быстрыми темпами нарастает ассимиляционная поверхность, достигающая максимума к концу периода, и в то же время происходит последовательно по ярусам цветение и образование плодов.

Требования к теплу и влаге. Для разнотипных сортов определена сумма температур, необходимая для прохождения каждого из периодов. Сумма температур, необходимая для развития самого раннего сорта Старт, составляет 2000°. Она меньше, чем для скороспелого Киевского мутанта и позднеспелого Белого б, соответственно на 200° н 600°. Методами корреляционного и регрессионного анализа выявлено, что в условиях северной части Центрально-Черноземной зоны температурный фактор не лимитирует успешное прохождение первых периодов и формирование" высокого урожая. Недостаток тепла во время налива и созревания удлиняет эти периоды, при холодной осени у поздних сортов они не завершаются и семена не вызревают. В условиях северной части ЦЧО, где обеспеченность суммы температур 2000°—95%, устойчиво созревают только раннеспелые формы типа Старт.

Экспериментальные данные, а также уравнения регрессии, приведенные в диссертации, показывают, что изменчивость урожайности в значительной мере определяется обеспеченностью влагой в период цветения и образования плодов.

К такому же выводу мы пришли на основании вегетационных опытов, где растения выращивались np-н различной влажности почвы. При недостатке влаги сильно тормозятся росто-

вые процессы, число и масса клубеньков уменьшаются в 2— 4 раза. Во время налива семян и созревания осадки не нужны, а требования к теплу возрастают.

Фотосинтетическая деятельность посевов. Посев как фото-синтезирующая система работает от всходов до начала созревания. Эта активная в фогосинтегическом отношении часть вегетации подразделена нами па четыре периода: I — от всходов до начала цветения; II—цветение и образование плодов; III— формирование (рост) плодов; IV — налив семян. Биологическая обоснованность такого деления была показана нами ранее.

Чнсловые'характеристики 30 показателен развития посева были определены в 4-х повторениях в течение 13 лет экспери-

Таблица 3

Показатели фотосинтетической деятельности посева люпина белого {сроднее за 13 лет)

Период « . ï ü t £ Й -= 3 R i G 4- ^ л sä ^ Ь- r* n* âii ¿Г о = о S e Й R f^H " Й . Я 3 «î r 5 rt = = s| g v ? с g h^ „ • J S о Й.5 * 1 " S a S л 7Ï о f f- К = S* S ~ >1 ij <4 - % о Ë.S S сз i— CJ F P3 Е-S Й ins к <3 н о Д. 2 ^ г; tQj о -2, s

1, Всходы—начал» цветения X S5T v% 37 o,r> M,"> 5,4 0.21 28,2 213 10,9 36,0 6,6 0,10 14,4 14.0 0,70 36.1 107 5,8 39,0 0,73 0,01 33,4

II, Цветение—образование бобоп ~х s г v% 26 0.5 13,0 30 1.3 31,6 750 32,0 30,8 4,0 0,08 15,4 29,7 ,1,47 35,7 210 10,0 34,0 2,41 0,12 31,1

III. Формирование бобов X Sr V% 18 0.6 23 2 36 2,0 39,1 682 50,2 33,2 3,8 0,12 22,6 25,5 1,85 32.2 159 13.7 12,3 2 12 ÔJ3 44,8

IV, Налив ссмян х" Sr V% 24 0,0 12,7 17 0.9 36,6 133 27 2 15*0 4.0 0,23 41,1 16,1 1,12 50.3 — 1,14 0,07 45,6

Всмпдц — начало созреваиня X Sr V % io:> l,î 9,6 19 0,8 30,6 2080 108,7 37,7 4,5 0,06 9,0 85,3 3,94 35,2 475 20,0 40,7 1,57 7,07 31,1

Примечание: X— средняя арифметическая, Sx — ошибка средней, V — коэффициент вариашш,

ментальной работы па посевах скороспелого биотипа, выращиваемого при оптимальной для производства семян агротехнике.

Характеристика каждого из периодов по ряду показателен приведена в табл.

В первый период от всходов до цветения со средней продолжительностью 37 дней происходит рост главного стебля, закладываются репродуктивные органы. Размер листовой поверхности в конце периода — выходной показатель, оказывающий влияние на дальнейшее развитие посева. В среднем листовая поверхность к концу периода была 17 тыс. м2/га, изменяясь по годам от 10 до 25 тыс, м2/га.

Фот»синтетический потенциал этого периода 213 тыс. м2 дней/га — всего 10—¡15% от общего за вегетацию.

Второй период цветения н образования плодов — наиболее противоречивый и сложный, когда высокими темпами нарастает листовая поверхность и биомасса, формируются боковые побеги и одновременно происходит цветение и завязывание плодов. Листовая поверхность, к концу периода достигающая максимума, как и число плодов, сформировавшихся на единице плошади, определяют последующее развитие посева, величину урожая и азотонакопления.

В третьем периоде, который в среднем достигал 18 дней, продолжается формирование плодов, осуществляется их рост, листовая поверхность начинает уменьшаться, в среднем оставаясь на высоком уровне — 36 тыс. м2/га. Важнейший выходной показатель периода — число семян, сформировавшихся на единице площади. Урожаи зеленой массы к концу периода — максимальный за вегетацию.

Во время четвертого периода (24 дня) происходит налив семян, завершающий образование урожая семян. В конце налива листья полностью опадают, ФГТ в это время небольшой, но он обеспечивает прирост сухой массы 16 ц/га. Выходные величины этого периода — конечная цель функционирования посева как фотосинтезируюшен системы —"урожайность семян, сбор протеина с гектара, урожай биомассы.

С наибольшей производительностью посев работает во II п III периоды, когда К фар в 3—1 раза больше, чем до цветения. Во время налива семян снова снижается в 1,5—2 раза.

При рассмотрении изменчивости К в среднем за вегетацию, преимущественное влияние на нее оказывает размер площади листьев И и III периодов.

У позднеспелых сортов средняя плошадь листьев во второй половине вегетации и фотосинтетнческнй потенциал на 30— 40% выше, чем у скороспелых сортов из-за большей продолжительности вегетативного роста (табл. 4).

Временной ход фотосннтетнческой деятельности скороспе-

лых сортов более благоприятен для формирования высокого урожая семян, о чем свидетельствуют данные урожайности семян п значительно более высокая величина Кф,р .

Таблица 4

Основные показатели фогоснн тети чес кой деятельности разнотипных сортов люпина белого

(среднее за 3 гида к 3 срока посева)

Сорт я к £ « ^ ^ ^ м . О о ^ и с р? 1- и .и. о Я 11 Г* ^ (г О и о £ £ е Р § й и 5 £ = 5 Г - " I п Прщ мае о « V л вдет б]Ю-:ы, ц/га о а. Я о -1 гз ¥ Й = » о 5 5 я л я о -

Белый 6 К пепси и й мутант Стар г 31 27 21 3,79 2.Н> 2,!'!) 3,6 3.» 79(1 670 545 152 103 75 28,5 ** 31,7 30,0

* Урожайность семян но I н (I срокач посева. ** Урожайность семян позднего сорта при I сроке посева п среднем за. 2 года.

Глава IV. Особенности цветения и пледообразования у люпина белого

Особенности цветения, завязываем ости плодов и абортивно-сти семян. Установлены временные характеристики развития цветков и опадения плодоэлементов в зависимости от нх положения на цветоносе и на растении, а также продолжительность цветения отдельных побегов по ярусам и обшая для растений разнотипных сортов н в разные по метеорологическим условиям годы. Гистохимическим методом выявлена разнокачественное™ цветков на цветоносе по содержанию пластических веществ п активности ферментов. Активность дегндрогеназ наиболее высока в центрах мобилизации питательных вешеств — нижних цветках п завязях.

Опадение цветков и плотов с боковых побегов намного больще, а количество семян в бобе на 30—35 р,о меньше, чем на главном. Оптимальные срок посева н густота стояния растений способствуют увеличению числа бобоп и семян на единице площади.

Формирование, налив, созревание плодов и семян. Установлены обшие закономерности развития плодов н семян у люпина белого. Выявлены следующие периоды, цветение н образование плодов продолжительностью 22—30 дней; рост плодов (18—25 дней), налнв семян (25—37 дней) н созревание (7— 17 дней).

Наиболее высокая интенсивность поступления пластнче-12

скнх веществ в плоды в период пх роста — в 2—3 раза больше, чем в предшествующий период, и в 1,5—2 раза — чем в последующий, причем пластические вещества поступают в основном в створки плодов. К копну периода роста плоды приобретают наибольшие размеры, масса створок бобов — максимальная за вегетацию, а семян — 25—30% от максимальной; ойод-неиность плодов — 88—90%.

В период налива продолжительностью 25—30 дней резко увеличивается интенсивность поступления пластических веществ в семена. Окончание налива совпадает с прекращением поступления питательных веществ и семена. У -зерновых налив заканчивается при влажности 35—40%. У белого люпина окончание налива отмечалось при влажности семян 03—05%, в засушливые годы — при 54— 58%, При этом влажность створок выше, чем семян, на 10—15%.

В период созревания происходит интенсивная потеря влаги створками плодов и семеиалш. Период этот длится 10—20 дней в зависимости от условий, а у позднеспелых сортов при влажной и прохладной погоде поздней осени ои не завершается, семена не созревают.

Основные характеристики процесса формирования, налива и созревания у сортов, относящихся к разным биотипам, а также на различных побегах растения, аналогичны. Различия относятся к продолжительности периодов. У скороспелых сортов с ограниченным ветвлением они значительно короче, чем у позднеспелых. При недостатке тепла и обилии осадков продолжительность периодов увеличивается. Агротехнические приемы — срок посева, норма высева — оказывают влияние на длину периодов, дефолиация значительно сокращает налив и созревание, особенно в условиях прохладной и дожлнпой погоды.

Динамические характеристики роста ¡г развития плодов и семян у люпина белого, изменение их массы н влажности в процессе формирования, налива и созревания увязаны нами с морфологическими изменениями растении, плодов и семян, что позволяет судить о периоде развития по цвету створок плодов, семядолей, корешка зародыша, консистенции семян.

Установленная модель развития плодов н семян является теоретической основой н необходимым звеном в управлении процессом формирования урожая.

Глава V. Потребление фосфора, калия и накопление азота растениями люпина белого

В многолетних исследованиях определены содержание азота, фосфора и калия в растениях и отдельных органах люпина белого в различные периоды, интенсивность поступления и на-

копления в биомассе Этих элементов в зависимости от сорта, густоты посева, минеральных удобрений, метеорологических условий. Эти вопросы или не были освешены в литературе, или но ним были неполные сведения. Для новых скороспелых форм и в условиях Центрально-Черноземной зоны такие исследования проведены впервые.

У люпина белого содержание азота в сухой массе растений не уменьшается после цветения. К началу созревания в бобах сосредотачивается 95% азота, 80% фосфора и 90% калия от общего содержания их в растении.

Интенсивность поступления фосфора и калия сильно различается по периодам вегетации; до цветения всего 16—20% от максимального их накопления в растениях (табл. о). Наиболее высокая интенсивность потребления Р3О5 отмечается в период роста бобов, а К^О — во время цветения и образования бобов. К концу периода роста бобов (фаза, блестящих бобов) растения потребляют 70—80% Р203 л 85—90% КаО от максимального за вегетацию.

Таблица 5

Потребление Р205 и КгО лосевом люпина белого, кг/га (среднее за 13 лет)

Период Индекс периода РЛ КгО

всего за пер] гад в среднем за сутки всего за период в среднем за сутки

Вел оды — цветение . . В, I 9*0,40 0,23 22±1,10 0,60

Цветение к образование

бобов ....... В, II 13-0,71 0,50 35 ^ 1,84 1,34

Рост бобов..... В. 111 15 ± 0,97 0.83 23±1,80 -1,27

Налив семян..... В, IV 7*0,68 0,30 8± 1,20 0,33

Всходи — начало созре-

вания ....... В. I—IV 44^2,10 0,42 88^:4,04 0,83

Поступление и содержание фосфора и калия в растениях усиливается при внесении фосфорных и калийных удобрений. В исследованиях установлено потребление азота, фосфора и калия на создание 1 ц сухой биомассы в кг: N — 3,0; Р2О5 — 0,55; КгО — 1,1; на формирование 1 ц семян: N — 9,0; Рг05 — 1,5; КгО — 3,0.

Азотонаколление. Уровень накоплення азота посевом люпина — один из основных показателей функционирования посева, определяющий его состояние, количество и качество урожая. Нами установлено, что до цветения накопление азота посевом составляет всего 15—18% от максимального. Во время цветения, образования и роста плодов (II и III периоды) та-14

кой же продолжительностью, как первый, тюсев накапливает 65—70% от общего количества азота, а интенсивность накопления у 3—3,5 раза выше, чем до л в е ген ля (табл. О).'

Таблица 6

Накопление азота лосевом люпина, к г/га

Период

Годи (условия) ВсходЦ-иветенне, В,) Цветение и образование бобов. В П Рост бобов, В, III Налив семян. В, IV Всяолы-начало созревания, В, I—IV

Всего за период

В среднем за Благоприятные Сухие Влажные

13 лет за 84 61 39 1<Уг ¿-¿■О

1(5 100 82 75 303

31 64 38 18 1оЗ

12 101 82 33 258

В среднем за 13 лег Ьлзгплрннтиые . .

Сухие.....

Влажные ....

В среднем за сутки

1,03 3,23 3,39 1,62

1,40 3,81 4,55 3,00

0,91 2,56 2 22 0.81

1,10 3,74 з£о 1,27

2,14 2,78 1,58 2,28

С помощью корреляционного и регрессионного анализа показано, что накопление азота в первой половине вегетации прямо зависит от величины ассимиляционной поверхности п фогосннгетнческого потенциала. В период роста бобов, налива семян, а также и в целом за вегетацию накопление азота посевом определяется числом бобов и семян, сформировавшихся на единице площади. Так, если выразить накопление азога за вегетацию (У) в зависимости от числа сформировавшихся на едшпше площади семян (х), то уравнение регрессии имеет следующий вид: У=64 + 0,2х (1);

Д-0,881; 1?-0,937; Р = 8,2: 1=19,2.

В данном уравнении и последующих в качестве характеристик результативной переменной даны общие, а для аргументов — частные коэффициенты детерминации (Д, ¿) и корелля-пни (1?, г). Надежность уравлення характеризуется критерием Фишера (И), а достоверность коэффициентов регрессии — критерием Стмодента {!). Характеристики уравнения (1) показывают, что оно высоко надежно. Изменчивость в накоплении азота в этот период на 88% связана с изменением аргумента. 100 семян на 1 м2 определяют накопление посевом 20 кг/га азота,

Внесен-не фосфорно-калийных удобрений улучшает разви-

тпе клубеньков, их масса в варианте РК на 10—10% больше, чем в контроле. Внесение минерального азота уменьшает массу клубеньков в 7—10 раз. В условиях, благоприятных для азотфнксацни н роста растений, люпин усваивает симбиотиче-ский азот в количествах, необходимых для формирования высокого урожая.

Глава VI. Действие излучений н химических мутагенов на люпин белый

В главе излагаются результаты эксперимента, в котором в течение 4-х лет семена пяти сортообразиов люпина белого обрабатывали раствором химических мутагенов: ннтрозометил-мочевпны (НММ) в концентрации 0,003, 0,006 н 0,010%, диметилсульфата (ДМС) — 0,016 и 0,025% и этнленимина (ЭИ) — 0,025 и 0,050%, Семена обрабатывали также гамма-лучами Со60 в дозах 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 кр в лаборатории радиационной генетики АН СССР. Определена реакция растений в М] на мутагенные факторы. НММ оказывала более сильное действие по сравнению с ЭИ и ДМС. В вариантах с НММ на растениях было много хлорофнльных пятен, с увеличением дозы повышалось число карликовых растений — с а«о-мальными цветками н растений с погибшей центральной точкой роста. Выжившие растения имели метлообразный вид, их продуктивность была ничтожной.

К облучению семян люпин белый проявляет высокую степень устойчивости. Даже доза 35 кр несильно угнетала прорастание семян. Выживаемость зависела от дозы облучения, составив при 15 кр 80—90, а при 35 кр — 70—60% от контроля, причем гибель растений отмечается в течение двух недель после полного появления всходов. На основании -исследований составлена схема модш^икацнонной изменчивости в М| (табл. 7).

Индуцирование мутантов. Обработка семян гамма-лучами позволила получить большое число измененных форм, спектр которых показан в диссертации. Во все годы изучения и во всех испытуемых дозах сорт Белый 7 по мутабельности в несколько раз превосходил другие сортообразцы. Выход измененных форм в М2 был в 4—5 раз больше, чем у Белого 6, а в М3 — в 10 раз. Дозы от 10 до 30 кр практически давали одинаковый выход измененных растений (табл. 8).

Мы провели наблюдения о поведении полученных мутантов в сравнении с контролем на протяжении 9—10 поколений, а для отдельных линий — 15—17 поколений. Характеристика развития мутантов в сравнении с доходным сортом Белый 7 в разных поколениях приведена в диссертации.

От сорта Белый 7 было выделено и изучено в течение 10—

Моди ф н каи ионная изменчивость рл с гений люпина белого в М) по фазам развития под влиянием обработки семян гамма-лучами (в сравнении с контролем)

Доза гамма-лучей, кр Период

Посев-всходи В с* о ти-цветение I Us «си не-обр а зова п не бобов, ветвление Созревание

Изменений ист. Всходи появляются дружно.

Всхожесть близка к контролю

Растянутое появление исходов, снижение всхожести на 10-20%.

Очень растянуто появление всходов (более месяца), снижение всхожести на 20-30%.

Лучшее развитие листьев.

Растения на 5—7 см ниже контроля.

Погибает 20-30% взошедших растений, Росюане процессы угнетаются.

Погибает 40-50-j взошедших растений. Рост ов и с процессы сильно угнетены.

Существенных изменений нет

.Мало отличаются от контроля.

Появление 10—20fí, нелоразви- По продолжительности вегета-той nunmu. Увеличивается ва- нии почт» не отличаются от

рнабельиость но числу плолов и семян на растении.

Появление 25—недоразвитой пильни, Усиливается вегвленне выжившие растении, в отличие от контроля, образуются побеги Ш—IV порядка в плоди на них.

Появление 30—70:¿ недоразва-той вильни. Усиление ветвления.

контроля. Увеличение парна-белышеш ко гемогшой продуктивности, общее снижение числа семян, возрастание аб»р-тивиостя семян.

Негетаиня выживших растении затягивается. Вариабельность по числу плодов и семян значительно выше контроля. Увеличивается доля бобов с боковых побегов и абортивное? ь семян.

Вегетация растянута. Увеличено число бобов на побега1* высшие порядков, со мел или продуктивность снижена из-за высокой абортивное!н геыян.

Выход измененных растений в Мг и Мз у сортов люпина белого в зависимости от дозы гамма-лучей

Доза, кр

Сорт KOhlTpO.1t, 10 15 20 23 30

Л1а (средне« 13 4 гола испытаний)

Белый 7

Изучено растений . -Измененных растешш

Выход, %.....

Белый в Изучено растений . . Измененных растений Выход, %.....

1600 1530 1300 1170 1100 1350

22 75 70 63 37 6)

'Сз" 4.9 4,7 5,1 3,4 3,9

1640 1600 1600 1680 2340 1500

4 16 8 23 16 11

0,2 1,0 0,5 1,3 0,7 1,1

Выход измененных растений I» ЛЬ»

Белый 7 , . Белый 6 . , Носовский 3 2252 . . .

0,7 1,6 1,7 1.3 1,2

И 0,1 0,16 0,18

0 — —. 0.28 0,12

0 — — 0 0,15

1,7 0,15

17 поколении более 80 мутантов. Многие изменении относятся к окраске и форме листьев, причем они сопровождаются также изменением в росте, развитии и продуктивности растении. Получены мутанты с измененной окраской цветка, различной опушенность'ю, измененной величиной семян и бобов, Многие мутанты характеризуются изменением габитуса растения, а в связи с этим меняется и продолжительность вегетации. Только методом искусственного мутагенеза удалось получить у люпина белого низкорослые, "скороспелые и достаточно продуктивные формы, например, мутанты 1, 5,

Многие мутантные признаки в ряде поколений в результате естественного отбора исчезают. Так постепенно пзчезлп все хлорофнлльиые мутанты, мутант со скрученным стеблем и гигантскими бобами", розеточная карликовая форма. Некоторые мутанты, сходные морфологически с контролем, характеризуются иной нормой реакции иа условия среды (например, мутант 37).

Во многих семьях мутантов, представляющих потомство одного растения, при выращивании без изоляции в ряде поколений появляются, в отличие от контроля, новые формы, усиливается иевыравненность растений по габитусу (высокорослые и низкорослые), что частично объясняется появлени-

ем новых мутантных форм, а также возможным перекрестным опылением.

Методом индуцированного мутагенеза — действием на семена сорта Белый 7 гамма-лучей н дозах 10—30 кр — создал новый исходный материал для селекции люпина белого. Особую ценность представляют низкорослые и скороспелые формы.

Создание сорта Старт. От одной из мутантных линий — Мутанта б—получен сорт Старт. Характеристика сорта в сравнении с известным сортом Киевский мутант дана в табл. 4.

Старт — наиболее скороспелый из существующих сортов люпина белого со средней урожайностью 30 ц/га и сбором белка 12 ц/га. В благоприятные по метеорологическим условиям годы урожайность его достигала 50 ц/га. Скороспелость — ценное качество сорта, позволяющее выращивать его в Центрально-Черноземной зоне и в южных областях нечерноземного центра. Сорт характеризуется относительной мел-косемянносгью, масса J000 семян на 30—40% Шгже, чем у Киевского мутанта.

Высокая урожайность, скороспелость, устойчивое созревание, нерастрескиваемость бобов, высокое содержание белка (40%) и жира (12—14%) в семенах позволяют с большой эффективностью выращивать его в наиболее северных районах культуры люпина белого. С 1983 г. сорт Старт районирован в Тамбовской области. Продолжается Государственное сортоиспытание Старта в различных областях РСФСР и Украины. Организовано семеноводство сорта Старт,

Способ отбора семян люпина белого на безалкалоидность

Предложенный нами в соавторстве метод массового отбора семян люпина на безалкалоидность (авторское свидетельство № 200331 от 30 мая 1965 г.) позволяет обрабатывать большие количества семян селекционных образцов и осуществлять контроль партий семян люпина по этому признаку.

Глава VII. Технология возделывания люпина белого

Прямые эксперименты по изучению технологических приемов возделывания и исследование биологии позволили обосновать технологию возделывания люпина белого. Впервые в Центрально-Черноземной зоне изучена сортоп-ая агротехника этой культуры при возделывании на зерно, силосную массу, в совместных посевах с подсолнечником и кукурузой, установлены приемы выращивания, обеспечивающие получение высокого урожая и сбора протеина с применением современ-

ной системы машин. Остановимся детальнее на отдельных вопросах технологии.

. Влияние сроков посева на фотосинтетическую деятельность растений и формирование урожая сортов люпина белого. В диссертации изложены результаты изучения сроков посева — раннего и последующих с промежутком в 15 дней — на показатели фотосннтетической деятельности разнотипных сортов по периодам вегетации и в связи с метеорологическими условиями этих периодов- В исследованиях установлено, что при производстве на семена посев необходимо производить в ранние сроки, одновременно с посевом рапных яровых, что обеспечивает повышенную завязываемость бобов и меньший вегетативный рост под действием ннзкнх весенних температур, позволяет эффективно использовать весенние запасы влаги и избежать неблагоприятного действия ннзкнх осенних температур во время налива и созревания семян.

Растения поздних сроков высокорослые, формируют более высокую площадь листьев и фотосннтетнческий потенциал (табл. 9), Однако чистая продуктивность фотосинтеза, отток

Таблица 9

Основные пока 1ате.1н фотосингетической деятельности посевов сортов белого люпин;» при разных сроках посева (с рад лес за ,') пуз)

Срок посева

Й Р к

П- -

X - » .

С ¡Й 1

а 16

5 к

и с ч К

^ — о е 5 =

Прирост (шоиасси. н/га

'й - « « «■ч х о г

Белый в

1-й 127 28 3,52 6,6 705 ■119 28,5 1 0,20

2-й 123 29 3,70 ■1.0 900 132 семена

3-й 125 33 1,11 3,7 770 ¡116 не созрел»

Киеве кий му таит

1-й Д 08 25 2.70 •1,0 605 40 37,3 0,3»

2-й 107 20 2,НГ> Г.,0 МО 103 26,1 0,23

3-й ЮГ 29 3,10 3,5 560 80 сечена не созрел

С гарт

1-й 90 1» 1,85 5,4 530 75 34,0 0,42

2-Й 91 20 КНГ. !>Л 525 80 26,3 0,33

3-й 96 2Г> 2,50 3,1) 570 70 - —

зсонмилятов в плоды н урожайность семян снижаются, а периоды развития плодов удлиняются. Возделывание на зеленую массу возможно как при раннем, так и более поздних сроках посева. Выбор -срока посева будет зависеть от планируемого срока уборки культуры на силос и возможности обеспечения достаточного увлажнения почвы.

Способ посева и густота стояния растений — существенные факторы регулирования интенсивности и направленности ростовых процессов и фотосиитетической деятельности посева люпина. Растения сильно ветвятся, если площадь питания достаточно велика, в то время как в загущенных посевах плоды даже у поздних сортов формируются в основном на главном побеге. В 1961 —1969 гг„ впервые исследуя способы посева к густоту стояния люпина белого на примере позднего сорта Белый 6, мы пришли к выводу о необходимости использовать только обычный рядовой способ посева с густотой 800 тыс, растений/га, В этом случае при ограниченном ветвлении созревание ускорялось и урожайность семян была наиболее высокой.

Исследования сортов скороспелого биотипа Белый 7 и 2243 показали, что фотосинтетическая деятельность посева близка к оптимальной для формирования высокого урожая

Таблица 10

Влияние способа посева и густоты стояния растений на показатели фотосинтетнческой деятельности посева (сорт Киевский мутант, среднее за 1973—1975 гг.)

За период активной деятельности листьев Максимальное накопление массы, ц/га

к e3 ti а 1-н d* г* о ^ суточные приросты массы, к г/га £

ô r-J П è-S s* 2 л и f; зеле- су- § гэ - Kxoî

fj « 5 S о î4 сэ О g ЧИФ, à L» . ^ uh 1— ses зеленой сухой ной хой * ж ° S 2 л li 2

Обычный рядовой способ посева (15 см)

1500 76 3,2 3,70 980 140 780 111 34,0 0.31

1000 73 3.5 3,44 840 123 740 107 35,7 0,36

700 es 3,8 3,24 830 119 750 106 33,6 0.32

500 54 4,2 2,78 720 107 650 M 36.3 0,38

Широкорядный способ посева, 45 см

700 63 4,3 3,18 845 128 765 113 30.8 0.27

500 31 4,5 2,50 760 ,113 680 102 37,3 0,37

300 13 4,7 2,07 670 96 610 86 29,2 0.34

семян при обычном рядовом посеве и густоте 700—800 тыс. растений па га, а также при широкорядном (45 см) — 500 тыс. растений на га, что подтверждается данными урожайности и более высоким КА1» . К такому же выводу мы пришли при дальнейшем изучении способов посева л густоты стояния растений у сорта Киевский мутант (табл. 10).

Преимущество имеет широкорядный посев (45 см) с густотой SflÜ тыс. растений на га, в котором листовая поверхность быстро достигает оптимальных размеров, а продукты фотосинтеза в большей степени направляются на рост и развитие плодов и семян, к тому же возможна обработка междурядий для борьбы с сорняками, коэффициент размножения семян выше, чем в посеве с большей густотой. При возделывании на зеленую массу отличается обычный рядовой посев с густотой 700 тыс. растений/га, где урожайность зеленой массы в среднем за 3 года составила 750 ц/га.

В связи с тем, что сорт Старт более низкорослый н меньше ветвится, необходимо большее загушение растений в посеве по сравнению с Киевским мутантом.

Таким образом, оптимальные способы посева и густота стояния растений, зависят от сорта и пели возделывания — па зерно или зеленую чюссу. Способ посева и густота позволяют регулировать величину показателей, ход фотосинтеза и направленность процессов использования продуктов фотосинтеза на формирование хозяйственно ценной части урожая.

Влияние удобрений на формирование урожая. В нолевых н вегетационных опытах была изучена реакция люпина белого на внесение фосфорно-калнйных удобрений. Дозы рассчитаны по максимальному потреблению на урожай 30 ц/га. Испы-тыаалось также действие минерального азота в стартовой

(N;u) И ВЫСОКИХ ДОЗаХ (N Í)).

Наши исследования показали, что па выщелоченном черноземе фосфорно-калнйные удобрения действуют положительно на развитие корневой системы и клубеньков (табл. II).

В вегетационном опыте при оптимальной влажности почвы масса клубеньков в варианте РК была на 30% больше, чем в контроле, при атом семенная продуктивность растений увеличивалась на 13—15%. Высокие дозы азота от 150 до 900 кг/га лишь увеличивают площадь листье» и урожай зеленой массы па 10—-15%, однако урожайность семян не повышается, развитие клубеньков сильно угнетается. Фосфорно-калнйные удобрения улучшают условия азотфпкеацнн, поэтому их целесообразно вносить под основную обработку почвы в дозах 40—(Ю кг/га д. в. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями посев люпина белого на выщелоченных черноземах Центрально-Черноземной зоны способен давать урожай се-2''

Влияние минеральных удобрений на элементы фотосинтетической деятельности н урожаи люпина белого

(среднее за 3 года)

п Млкспчаль- г:

с 03 нан за ве-

и £ я гетацию ¡?Й . я

Вариант ™ 5 — 7- с? р X Я 3 о и и

Г; У Э*5? = е а § 2 « гз о ¡1 с '.—> у с- зеленая масса, ц^гэ су.хзя маоса. ц/га = Я X 2 в,--^ = о" = е- 6 в 1ч = Я

Контроль без 71 750 21,3

удобрений 1770 -1,2 419 468

.1775 4,0 ГШ 71 650 -116 21,1

1875 4.2 463 77 735 280 21,1

1650 ■1,6 101 76 805 484 21,0

1730 1,5 412 77 858 556 20.8

Р^Км ,1680 4,5 400 75 820 600 20,1

М^о^оКлд ■ 1650 4,3 397 72 760 3(4 21,6 .

1830 4,1 •100 75 700 332 22 2

мян .10—40 ц/га (табл. 16) без внесения дорогостоящи к азотных удобрений.

Применение гербицидов. В наших исследованиях 1965— 1963 гг. выявилось, что ирометрнн, снмазнн и линурон, рекомендуемые как эффективные гербициды в посевах люпина, на черноземных почвах даже в высоких дозах (5—8 кг/га) не влияют существенно на засоренность посевов при внесении под предпосевную культивацию или после посева.

В опытах хорошие результаты показали '*птам н рандокс в дозе -1—6 кг/га, которые в '2—3 раза снижали засоренность посевов однолетними злаковыми сорняками. Впоследствии (1971—1975 гг.) был испытан трефлан, который в дозе 3 кг/га оказался наиболее эффективным гербицидом в борьбе' с однолетними злаковыми и некоторыми широколистными сорняками. Для борьбы с сорняками рекомендуется сочетание агротехнических способов (междурядные обработки) с внесением трефлана под предпосевную культивацию.

Сроки уборки на зеленую массу н семена. Лучший срок уборки зеленой массы на силос — коней периода роста плодов (фаза блестящих бобов)—на 80—90-й день вегетации растений, когда бобы достигают максимального размера и составляют 60—70% от массы растений, а урожай зеленой массы и сбор протеина в —5 раз больше, че.и во время цветении и в 1,6 раза, чем в фазу сизых бобов (табл. 12).

Бобы люпина белого не растрескиваются, подточу возможна однофазная уборка при полном созревании семян. В отдельные годы с неблагоприятными погодными условиями

Урожай надземной массы н сбор сырого белка у сортов люпина белого в разные фазы развития, ц/га (среднее за 6 лет)

Показатели продуктивности Фаза

¡Сорт цветение сизые бобы блестящие бобы

У рожа Л зеленой массы Белый 6 Киевский Старт мутант 175 155 '123 475 400 350 705 640 530

Урожай сухого вешества Белый 6 Киевский Старт мутант 20 19 13 68 52 44 102 87 75

Сбор сырого белка Белый 6 Киевский Старт мутант «3,5 3.4 3,2 М,2 9,1 8,0 17,4 15,6 14,У

целесообразно применение дефолиации дебосом {15 кг/га) или 2% раствором роданистого натрия (10 кг/га) — в конце налива семян (фаза пожелтения корешка зародыша).

Обработка растений >в середине налива (начало пожелтения корешка зародыша) ускоряет созревание на 7—12 дней. Масса 1000 семян и урожайность по сравнению с контролем существенно не снижаются. Дефолиация в конце налива ускоряет созревание на 3—7 дней, при этом посевные качества несколько улучшаются. Можно ежегодно получать семена люпина белого с высоким« посевными качествами даже в случае неблагоприятных условий осени.

Совместные посевы подсолнечника и белого кормового люпина на силос. Посевы подсолнечника с люпином благодаря возможности раннего сева и быстрого развития растений позволяют интенсивнее использовать солнечную энергию и землю по сравнению с посевом кукурузы, которая дает аналогичные результаты по накоплению урожая за более длительный срок. В опытах детально изучены особенности роста и развития компонентов, а также их фотосинтетнческая деятельность.

Вывод: совместные посевы подсолнечника с белым кормовым люпином по урожаю зеленой и сухой массы не уступают чистым посевам этих культур или превосходят их (при полной норме высева компонентов). Уборочная спелость компонентов наступает одновременно, период от всходов до уборки составляет 70—75 дней, зеленая масса сбалансирована -по протеину.

Экономическая эффективность производства люпина белого

Каждый центнер зерна люпина по содержанию белка приравнивается к 3—4 ц зерновых культур. Кроме того, в зерне люпина содержится 13—14% масла. Высокий уровень производства белка с единицы площади без использования дорогостоящих азотных удобрений выгоден для народного хозяйства, особенно имея в виду то обстоятельство, что при выращивании люпина сберегается энергия, необходимая для производства азотных удобрений, а также не происходит загрязнения окружающей среды н накопления нитратов в корме. Расчет экономической эффективности показывает, что даже при урожайности 15 и/га производство семян люпина высокорентабельно (табл. 13).

Тай лица 13 Экономическая эффективность производства семян люпина белого в зависимости от их назначения

е: л к1?

О О и . а ¡3-й У 5 2 2 к . £ ^ Й Я рт 1-

£ е-^ е.

и X а. и и V

Цена посевного материала, руб/ц

Цена реализации (закупочная) руб /ц

Затраты па 1 га. руб.

всего

в т ,ч. семян

¡3 .

с о •*

•= 2 е. н ■»

5 с —

Г "

V В я

« , А

Е ^

Р 5 У

Урожайность 15 н/га

40 144 84 9-60 600 436 316

40 78 14 5—20 600 522 669

элита, 100 394 280 26—25 1500 1106 278

1 репродукция, 72 284 200 19-00 1080 796 280

Урожа! 1ность 25 ц/га

40 144 84 5—70 1000 856 590

40 78 14 3—12 1000 922 1030

элита, 100 394 230 15—76 2500 2106 534

1 репродукция, 72 284 200 11—36 1800 1616 570

По оптовым ценам 42 руб,/ц По себестоимости, Г руб./ц Суперэлита, 140 руб./ц Элита, 100 руб,/и

По оптовым ценам 42 руб./ц По себестоимости, 7 руб./ц С у перелита, КО руб./ц

Элита, 100 руб,/ц

Выведение скороспелого сорта Старт и разработанная технология возделывания создают реальные возможности для осуществления плана расширения посевных площадей под люпином белым до 10 тыс. га, увеличения производства его

семян и сбора белка в Центральном черноземном районе к 1990 г. с экономическим эффектом более 4 млн. руб.

Глава VIII. Фотосинтез посева и урожай

При использовании разработанной прогрессивной технологии возделывания люпина белого урожай все же колеблется и разные годы довольно сильно — от 15—17 в засушливые годы до 40—45 ц/га в наиболее благоприятные. Решение проблемы устойчивости урожайности связано с пониманием и выявлением процессов, происходящих в посеве во время вегетации, которые приводят к тем или иным изменениям в формировании урожая.

На основании исследования биологии люпина и фотоенн-тетической деятельности его посевов мы пришли к выводу о необходимости рассмотрения посева люпина как сложной динамической фотосинтезнруюшей системы, которая меняет свои параметры во времени. При этом в качестве подсистем выделяются отдельные периоды развития посева. Предшествующее состояние системы в значительной, мере определяют параметры последующего состояния. Наш анализ посвящен последовательному выявлению факторов и причин, оказывающих влияние на колебания и отклонения урожая и накопления посевом люпина сырого белка от высокого уровня. Выходные показатели развития предшествующего периода являются одновременно входными для последующего. Такое структурное построение системы дает возможность установить функциональные связи, выразить их численно с помощью корреляционного анализа и системой уравнений регрессии.

Мы считаем обоснованное разделение развития посева люпина белого как фотосинтезирующей системы на периоды — подсистемы со своими характеристиками, входами и выходами — важной и принципиально новой стороной постановки вопроса об исследованиях развития посева в динамике с точки зрення;управления процессом формирования урожая.

Корреляционный анализ не только полностью подтвердил наше предположение о весьма существенном влиянии предшествующего состояния посева на его последующее развитие, но и позволил описать этот процесс системой уравнений.

Изменение режима увлажнения или температурного фактора вызывают реакцию посева через ростовые процессы. Эти изменения посева, в свою очередь, оказывают влияние на последующее его развитие.

Урожай биомассы, число плодов и семян на единице площади. Максимальное накопление биомассы зависит от величины площади листьев и. ф о тос и н т ети ч ее ко го потенциала

(ФП). Если выразить зависимость накопления биомассы (У) от величины площади листьев п конце И (Х|) и III периодов (Х2), то уравнение имеет, вид;

y = 3.3+l,4XI + Q13X!l; (2)

Д=0,890; (1,-0,755; d2-0,134; R-0,041; n»0,738;

. Г[ —0,206; F~8,7; t1 = 7,6; ta-1,5.

Характеристики уравнения показывают, что доля Xi и уравнении в 5 раз больше Хг, т. е, урожайность биомассы в конце Ш периода определяется максимальной площадью листьев посева, отмечаемой в конце II периода.

Число плодов и семян, сформировавшихся на 1м2, — выходные величины II и Ш периодов (табл. 15).

Изменчивость числа -семян на единице площади (У) довольно большая. Его зависимость от величины ФП по периодам (Xi, Ха, Хз) выражается уравнением:

У~»1,ЭЗХ, + -1.11Хя—0,04Хз—285; (3)

Д=0,749; d, = 0,189; d2 = 0,590; <13=—0.030; R = 0,856;

ri=0t360; rj = 0,654; r3 = 0,430; F~3,8; t,-2,7; t2"6,0; tj" = —0,3.

Основную роль в изменчивости количества семян играет величина ФП второго периода (X,) — 59% нз 75% общей дисперсии переменной, обусловленной включенными в уравнение факторами.

Достаточно надежное уравнение (4) зависимости количества семян (У) от максимальной площади листьев в тыс. м^/га в конце II периода (X) может быть использовано в целях прогноза.

У=23+ I9X; (4)

А»0,601; R = 0,770; F=2,5; t = S.Y.

Урожанность семян и сбор протеина. Основная масса семян образуется в процессе налива (IV период). Метеорологические факторы этого периода (в наблюдаемых пределах колебаний) слабо воздействуют на 'Величину урожая. Очевидно, она зависит от переменных, которые определились на более ранних этапах развития посева. Зависимость урожайности семян (У) ог изменения числа сформировавшихся на единице площади (I мг) семян (Х() как выходной величины III пери-

Коэффициенты парной корреляции между урожаем, его структурой и показателями фогосиигетн ческой деятельности

Показатели

Пери-ад

Урожай массы, ц^га

сухо к

зеленой

~ г? Л V я

о 5е

а 3,

г ьв

я ^ и Но .

Средняя площадь листьев тыс. м'/га .... I—IV I II ш IV 0.96 0,61 0,87 0,92 0,80 0,94 0,61 0,85 0.90 0,73 0,84 0,40 0,82 0,78 0.71 0,80 0,37 0,82 0,71 0,68 0,82 0,4) 0,80 0,75 0,68 —0,10 -0,19 —0.01 —0,07 —0,07

Максимальная площадь листьев, тыс. кв. м/га . 11 0,90 0,80 0,79 0,77 0,78 —0,07

Фотосинтет нческ и й потенциал, тыс, мг"дн,/га I—IV I II III IV 0,96 0,79 0,92 0,86 0,83 0,95 0,74 0,89 0,90 0,77 0.84 0,67 0,88 0.71 0,74 0,81 0,63 0,82 0,70 0,72 0,83 0,66 0,83 0,72 0,73 -0,18 —0,16 - 0,06 —0,22 —0,18

Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2*сутки I—IV —0,14 —0,22 —0,01 0,11 —0.О7 0,34

Коэффициент использования ФАР, % , . . . I—IV I II III IV 0.97 0,72 0,76 0,94 0.69 0,92 0,68 0,79 0,85 0,63 0,90 0,64 0,69 0,82 0,85 0.81 0,67 0.68 0.75 0.71 0,85 0,67 0,65 0,80 0,78 —0,03 -0,28 0,13 -0.10 0,10

Число плодов, семян на 1 м2 н масса 1000 семян

Показатели Группы лет

В среднем за <13 лет [ Благоприятные |Влажные Сухие

Число плодов, шт. . . . X 246 361 256 160

14 18 14 3

V «к» 40 20 20 9

Число семян...... X 799 1119 963 454

Эг 50 94 38 .12

45 34 14 * 13

Масса 1000 семян, г . . X 391 377 392 390

5Г 5 8 3 8

V* 9 9 3 10

ода it массы 1000 семян (Х2) — выходной величины IV периода — выражается уравнением:

У-0,037Xi+0.074 X»—27.5; (5)

Д =0,989; di =0,981; d2 = 0,008; R-0,994; n = 0,944;

Гг=0,860; F = 85,6; t,-64.7; ta =- 11,8.

Частные коэффициенты детерминации свидетельствуют о том, что в данных условиях вся изменчивость урожайности связана с изменчивостью числа семян. Следовательно, определяющими для урожая семян будут факторы, от которых, в спою очередь, зависит число сформировавшихся на единице площади семян, в частности, — от максимальной за вегетацию площади листьев.

В диссертации рассмотрена урожайность семян как функция накопления азота по периодам н показано, что особое значение в формировании урожая семян имеет уровень азотного питания в III и IV периодах, доля участия которого в общей дисперсии зависимой переменной составляет 68%. Недостаток азотного литания в этот период может не обеспечить потребности посева, определенные потенциальными возможностями будущего высокого урожая, если в середине вегетации образовалось достаточно много плодов и семян.

Сбор протеина с гектара — важнейший выходной показатель посева (та'бл. 10). В диссертации исследована зависимость изменчивости этого показателя от других динамических характеристик развития посева.

Полученные закономерности и уравнения регрессии позволяют моделировать развитие посева, составить программу

Таблица IG

Урожайность семян и сбор протеина, ц/гл

Выходные данные Показатели Группы ."лч

Rcero за 13 лет Благоприятные Блажные Сухие

Урожайность семя» . . X sr .10.S 1,78 14,4 1,37 37,9 1,63 18,2 0,71

V % -11,8 12,4 15.0 1У.2

Сбор протеина с урожаем еечян ....... X Sr П.9 0,67 17,1 0,32 14.3 0,оЭ 7.2 0,27

V % 40,3 12,3 14,4 18,1

Сбор протенна е урожае« биомассы..... X Sr 13.9 0.6Г) 18,9 0,60 15,7 0.В5 9,7 0,19

v% 31.0 12,7 1 1,5 21,9

развития подекадно. В работе показано, каким уровнем различных показателен должен характеризоваться посев в каждый момент вегетации, чтобы получить высокий урожай семян и сбор протеина '16—'18 и/га,

Выводы

1, В многолетних исследованиях впервые в условиях Цент-ралыю-Черноземной зоны, где белый люпин ранее не выращивался, проведено комплексное изучение роста, развития, биологических особенностей, формирования урожая различных биотипов люпина белого, разработана технология возделывания этой высокобелковой с нерастрескнвающнмнся бобами культуры, содержащей в семенах 38—40% белка и 12—14% жира. Люпин белый по сбору бедка с единицы площади в 1.5— 2 раза превосходил основную зернобобовую культуру зоны — горох и был в 2—3 раза урожайнее сои. При возделывании скороспелых сортов люпина белого по разработанной технологии урожайность семя« в среднем за 15 лет составила 30 ц/га, урожайность зеленой массы—450 ц/га, сбор протеина с урожаем биомассы—14 н/га, с урожаем семян— 12 ц/га, при себестоимости 1 ц зерна 3—4 руб. и протеина 7—10 руб.

Производство люпина белого на зерно и силосную массу в данной зоне представляет собой биологически и технологически обеспеченный и экономически обоснованный путь решения проблемы кормового белка и вносит соответствующий вклад в осуществление Продовольственной программы СССР.

2, Полученный нами методом искусственного мутагенеза сорт Старт — наиболее скороспелый и мелкосемнпный из сортов белого кормового люпина, устойчиво созревает в северной части Центрально-Черноземной зоны при урожайности семян 30—40 ц/га н сборе белка 12—16 ц/га. Сорт Старт районирован в Тамбовской области, организовано его первичное семеноводство.

3, В связи с тем, чго белый люпин, новая кормовая культура в нашей стране, характеризуется продолжительным вегетационным периодом, неустойчиво созревает, а урожайность по годам сильно колеблется, наэли проведено многолетнее изучение особенностей роста, развития и продолжительности вегетации яровых форм белого люпина. Коллекционные образцы разделены нами на три биотипа — позднеспелый, среднеспелый и скороспелый. У позднеспелых образцов вегетационный период в условиях Центрально-Черноземной зоны часто превышает 150 дней.

Установлено, что скороспелость у белого люпина связана с низкоросл остью и ограниченным ветвлением, данный признак может коррелировать с высокой продуктивностью семяи 30

благодаря лучшему оттоку продуктов фотосинтеза в плоды н семена, В этой свжш возможно получение скороспелых и в то же время высокоурожайных сортов люпина белого.

4. На основании ^многолетнего изучения динамических .характеристик развития посева как фотосиптезирующей системы вегетационный период люпина белого (от посева до полного созревания) подразделен на 6 периодов — подсистем. Выделяются начальный период «посев-всходы» (Л) средней продолжительностью 12—14 дней и конечный — «созревание» (С) — 10—15 дней при отсутствии фотосинтеза. Вегетация белого люпина от всходов до начала созревания (В), когда посев фотосинтезирует, разделены нами на 4 периода в соответствии с выходными показателями и функциями каждого периода, определяющими формирование урожая в динамике: I — всходы-начало цветения, II — цветение н образование плодов, III — рост бобов, IV — палив семян. Период цветения и образования плодов, длящийся ог 18—20 дней у скороспелых форм до 40 дней н более у позднеспелых, наиболее сложный н противоречивый в развитии посева. В это время высокими темпами нарастает листовая поверхность, достигающая максимума к концу периода и одновременно с нарастанием вегетативных органов, последовательно по ярусам происходит цветение и образование плодов. Процессы, происходящие во II периоде и его выходные величины, определяют размер будущего урожая, продолжительность последующих периодов, возможности созревания семян. Границы периодов четко определены и увязаны с морфологической характеристикой растений, фазами развития. Приведена характеристика каждого из периодов по результатам фотоснптетической деятельности посева, элементам структуры урожая и в связи с метеорологическими условиями.

5. В исследованиях определены требования сортов и биотипов белого люппиа к таким факторам среды, как тепло и влага, путем анализа многолетних экспериментальных данных, полученных в полевых условиях и вегетационных опытах. Разработана система регрессионных уравнений, описывающих взаимосвязи выходных показателей этапов развития по. сева, изменяющихся факторов внешней среды с продолжительностью периодов и конечной целью функционирования системы — урожаем семян и сбором протеина.

6. Впервые для белого люпина установлены общие закономерности фотосинтетической деятельности посева, получены динамические характеристики этого процесса у различных сортов и биотипов при разном сочетании метеорологических факторов. Посев как фотоснитезнрующая система наиболее производительно работает во II и Ш периодах, когда в 3—4 раза больше, чем до цветения и во время налива.

7. Наш» исследования показали, что и развитии плодов и семян белого люпина выделяются "четыре периода: 1 — цветение и образование плодов, II — рост бобов, III — палив семян, IV — созревание. Периоды I и II у люпина значительно продолжительнее (40—45 дней), чем у зерновых хлебов (12— 15 дней). В период роста бобов и основном нарастают створки бобов, достигающие к концу периода •максимальной величины по размерам и массе, в то время как масса семян всего 25—30% от максимальной. К концу налива семена приобретают максимальную сухую массу, налип заканчивается при высокой влажности створок плодов — 70—75% п семян—60— 65% • В период созревания семена и створки теряют влагу. Скорость процесса зависит от метеорологических факторов. По результатам исследований разработана схема развития плодов и семян у белого люпина, где характеристика плодов и семян по их массе и оводпепности на конец периода увязана с их морфологической характеристикой по признакам бобов, семян, цвету н консистенции семядолей, цвету корешка зародыша, что позволяет по внешним признакам определить границы периодов.

У скороспелых сортов продолжительность периодов меньше, а темпы поступления пластических веществ в семена выше, чем у позднеспелых.

8. В исследованиях выявлены общие закономерности потребления фосфора, калия, а также накопления азота посевом люпина в процессе вегетации, определены интенсивность поступления элементов минерального питания в отдельные периоды в зависимости от сорта, густоты посева, минеральных удобрений, метеорологических условий, а также 'содержание этих элементов в растениях и отдельных органах в различные периоды развития. Установленные закономерности служат основой моделирования процесса формирования урожая по периодам и определения системы удобрений под люпин,

9. На основе исследований установлены количественные характеристики тесноты связей накопления азота с состоянием посева как фотосинтез][рующей системы в отдельные периоды. Число плодов и семян, сформировавшихся на единице площади, связаны с величиной накопления азота за вегетацию почти функционально. Полученные уравнения регрессии важны для оперативного прогноза азотонакоплепня, а также для составления программ развития посева методом моделирования.

10. Исследовано действие облучения сухих семян люпина белого в дозах от 5 до 30 кр и намачивания в растворах химических мутагенов — ннтрозометнлмочевины (МММ), эти-

л'еннмина (ЭИ), ди метил сульфата (ДМС) — на рост и развитие растений в Mi и индуцирование мутантов.

Составлена схема модификаций по фазам развития в зависимости от степени повреждающего эффекта.

11. Использование гамма-лучей в дозах 10—20 кр целесообразно при создании генетического разнообразия и исходного материала для селекции растении. Этот метод ценен для получения низкорослых скороспелых форм, которых в известном коллекционном материале не существовало.

В результате действия гамма-лучей на сухие семена белого люпина сорта Белый 7 получены пенные в хозяйственном отношении мутантные формы — низкорослые, скороспелые, мелкосемянные; белоиветковые, с темной окраской листьев, с разной степенью устойчивости к фузариозу.

12. Разработанный памп метод выделения алкалоидных семян (авторское свидетельство № 200331) широко используется в селекционной работе и в семеноводстве люпина белого,

13. На основе установленных биологических закономерностей формирования урожая и динамических характеристик развития посева по 30 показателям, полученным в течение 13 лет, осуществлен системный анализ динамики развития посева. С помощью многофакторного корреляционного анализа определены связи между характеристиками посева на разных этапах развития.

Разработана система регрессионных уравнений, описывающих взаимосвязи выходных показателей предшествующих периодов развития посева, изменяющихся факторов внешней среды с показателями последующих периодов и конечной целью функционирования посева как фотосннтезнрующей системы в целом — урожаем семян н сбором протеина с гектара. Исследованы прогностические возможности регрессионных моделей,

14. В многолетних исследованиях изучены приемы возделывания сортов люпина белого, внесение удобрений, применение гербицидов, сроки и способы посева, глубина посева, нормы высева и густоты стояния растений, сроки уборки на силос и семена, применение дефолиации, совместные посевы с подсолнечником и кукурузой.

На основе исследования биологических особенностей формирования урожая и приемов возделывания разработана прогрессивная технология возделывания сортов белого люпина с применением существующей системы машин: на семена с получением урожая 35—40 ц/га и сбором протеина 13—16 ц/га и на силос при урожайности зеленой массы 450—500 ц/га, сбором протеина 12—15 ц/га.

15. В результате системного анализа и выявленных зако-

номерностей разработана модель развития посева с выходом на конечный результат — высокий уровень урожайности н сбора протеина.

16. Выведение скороспелого и урожайного сорта Старт и разработка прогрессивной технологии возделывания создают реальные возможности для осуществления плана расширения посевных площадей под люпином белым до 10 тыс. га. Увеличение ■производства его семян и сбора белка в Центральном черноземном районе к 1990 т. дадут экономический эффект более 4 млн. руб.

Предложения производству

1. При возделывании люпина белого как высокобелковой зернофуражной культуры в условиях Центрально-Черноземной зоны и аналогичных почвенно-климатических условиях следует выращивать сорта скороспелого.биотипа. Устойчиво созревает в данной зоне даже в неблагоприятные по погодным условном годы сорт Старт со средней урожайностью семян 30 н/га при содержании в нн'х 37—40% белка и 12—14% жп-

2. Фоефорно-'калнй'ные удобрения улучшают условия симбиоза, развитие клубеньков, в связи с чем целесообразно в системе севооборота вносить под люпин под основную обработку почвы фосфорно-калнйиые удобрения в дозах 40—60 кг Д. в.

Внесение минерального азота под люпин в «стартовых» (30 кг/га) или в высоких дозах (150—300 кг/га) нецелесообразно, т. к. в этом случае угнетается симбиотическая азот-фиксация, урожай не повышается, производство семян удорожается.

3. Для борьбы с* однолетними злаковыми и широколистными сорняками (щирица, марь белая) следует применят!, трефлан (3 кг/га) или аптам (3—4 кг/га) с внесением под предпосевную культивацию.

4. Посев люпина следует проводить в ранние сроки, одновременно с посевом ранних яровых, что обеспечивает своевременный и нормальный налив и созревание семян. При поздних сроках посева усиливается рост вегетативных органов, снижается завнзываемость плодов и масса 1000 семян.

о. С помощью способа посева и густоты стояния растений можно регулировать темпы и направленность ростовых процессов, ветвление растений н фотосиитетнческую деятельность посева. В условиях зоны для скороспелых сортов в широкорядных посевах (с шириной междурядья 45—оО см при густоте 500 тыс. растений на 1 га) создаются лучшие условия фо-тосинтетнческой деятельности для формирования высоких уро-34

жаев семян 35—40 ц/га и протеина 14—16 ц/га. При_ возделывании сортов, склонных к ветвлению, густота 700— 800 тыс. растений на 1 га при обычном рядовом способе посева угнетает развитие боковых побегов, семена быстрее и дружнее созревают.

Для выращивания сортов на зеленую массу рекомендуется обычный рядовой посев с густотой 700—800 тыс. растений на I га, обеспечивающий при благоприятных условиях урожай силосной массы 500 ц/га со сбором протеина 15—16 |{/га.

6. При возделывании на силосную массу уборку следует проводить в конце периода роста бобов (фаза блестящих бобов) через 40—50 дней после начала цветения, когда плоды достигают наибольшего размера н составляют 65—70% от общей массы растений, а урожайность зеленой массы максимальная.Урожайность зеленой массы и сбор протеина с единицы площади при уборке в этот срок п 3 раза больше, чем во время цветения, и в 1,5 раза по сравнению с фазой сизых бобов.

7. Бобы белого люпина не растрескиваются, поэтому возможна однофазная уборка комбайном, когда посев созревает на корню. В связи с тем, что налив семян у белого люпина заканчивается при высокой их влажности — 60—65%, а метеорологические условия не всегда благоприятны для созревания, целесообразно применение дефолиации в фазу начала пожелтения корешка зародыша семян (середина налива) де-босом (20 кг/га), реглоном (2 кг/га) или 2% раствором роданистого натрия. Созревание семян ускоряется на 7—12 дней. Благодаря быстрому снижению влажности растений и семян дефолиация -подготавливает посев к однофазной уборке.

8. В соответствии с технологией совместных посевов белого люпина с подсолнечником для получения силосной массы, сбалансированной по протеину, посев следует производить в ранние сроки при одновременном высеве компонентов, полной нормой высева, перекрестным способом, люпина — 500 н подсолнечника — 100 тыс. всхожих семян на 1 га. Урожай зеленой массы на 90-й день вегетации составляет 440 ц/г а, сбор кормовых единиц — 50 ц/га, обеспеченность 1 к. ед. протеином — 122 г.

По материалам диссертации опубликовании следующие работы:

1. Г а т а у л и н а Г. Г, Белый безалкалоидный люшш в условиях Тамбовской области. Доклады ТСХЛ, 1963, в. 83. с. 88—95.

2. Г а т а у л и н а Г, Г. Некоторые особенности биологии и агротехники белого люпина в Тамбовской области. Доклады ТСХЛ, 1963, d. 86, с. 55—62.

3. Га та ул ии а Г. Г, Некоторые особенности биологии и агротех-

пики белого и изменчивого люпина в Тамбовской области. Известия ТСХЛ, 1963, Л» 5, с, 74—85.

4. Майсур ян Н. Л.. Гатаулнна Г, Г. Сравнительная характеристика разных форм белого кормового люпина в условиях Тамбовской области. Доклады ТСХЛ, 1964, в. 98, с. 91—95.

3. М а й с у р я н Н. Д., Г а т а у л и н а Г. Г, Лбортнвность семян у белого люпина. Доклады ТСХЛ, 1965, в. 108, с. 109—114.

6. Гатаулнна Г. Г, Применение гербицидов в посевах белого люпина. Доклады ТСХА, 1965, в. 102, с. 137—142.

7. Гатаулнна Г. Г, Формирование ассимиляционной поверхности у белого люпина. Доклады, ТСХЛ, 1965, в. 113, с. 57—62.

8. .4 а йс у р ян Н, Л., Гатаулнна Г, Г. Борьба с сорняками на посевах белого люпина. Зернобобовые культуры, 1965, Л1> 12.

9. Гатаулнна Г. Г., Бережная 3, Г, Фотоснитетнческая деятельность белого люпина разнотипных сортов. Доклады ТСХЛ, 1966, в. 122, с, 27—31.

Ш. Гатаулнна Г. Г. Цветение у белого люгшна. Доклады ТСХЛ, 1966. в, 126, с. 55—59.

11. Л1 а й с у р я и Н. Л„ Б е р е ж н а я 3, Г., Г а т а у л и и а Г. Г., П с т-ранее Г, И. О методике массового отбора семян белого люпина на безалкал оилность. Доклады ВЛСХНИЛ, 1966, Л 9, с. 6—8.

12. Л1 а й С у [» я н Н. Л., Бережная 3, Г., Гатаулнна Г. Г„ (I е т-ранев Г, П. Авторское свидетельство .V« 200331 от 30 мая 1967 г., ^Способ отбора семян белого люпина на безалкалон.тность».

13. Гатаулнна Г. Г. Результаты изучения разных форм белого люпина. Известия ТСХЛ, 1967, Лг 5, с. 64—72.

14. Майсурян Н. Л., Гатаулнна Г, Г. Биологические особенности белого кормового люпина. Культура зернобобовых растений (Труды ВЛСХНИЛ), «Колос.», 1967, с. 114—123.

15. Гатаулнна Г, Г, Некоторые вопросы селекции белого люпина. Тр. П научн. конференции по зернобобовым культурам на востоке лесостеи. подоен, Казань. 1967.

16. Гатаулнна Г. Г, Действие излучений и химических мутагенов на белый люпин в первом поколении. Доклады ТСХА, 1967, в. 131, с. III— 117.

17. Гатаулнна Г. Г, Фотосинтетическая деятельность посевов изменчивого люпина. Сб.: Работы молод, ученых. Растениеводство, селекция и лесоводство, 1968, вып. I.

18. Гатаулнна Г. Г, Особенности формирования семян у разных форм белого кормового люпина в условиях ЦЧО. Доклады ТСХА, 1968, в, 136. с. 33—40.

19. Гатаулнна Г, Г, Особенности цветения н илодообразования белого люпина. Доклады ТСХЛ. 1968, в. 142, с. 163—168.

20. Гатаулнна Г, Г., Б е р е ж н а я 3. Г. Особенности формирования урожая белого люпина. Доклады ТСХЛ, 1968, в. 142, с. 1С9—>174,

21. Гатулнна Г. Г„ Бережная 3. Г. Некоторые Ллологнческяе особенности и качество зерна у белого лкяинга. Сб.: Вопроси качества продукции зернобобовых культур, 1970, Орел, с. 179—184,

22. Гатаулнна Г, Г., Волкова И. И. Оводненность плодов н семян у белого кормового люпина в процессе развития. Доклады ТСХЛ, 1969. в, 152, с. 103—110,

23. Гатаулнна Г. Г. Гистохимическая характеристика цветков н завязей у белого люпина. Доклады ТСХЛ, 1970, в. 156, е. 44—48,

24. Гатаулнна Г. Г. .Методы определения ассимиляционной поверхности у белого люпина. Сб.; Методы нссл. с зернобобовыми культурами, 1971, Орел. т. II, с. 45—17.

25. Гатаулнна Г. Г. Использование г ист о химического метода для определения относительного содержания некоторых вешестз в органах и

тканях растений. Сб.: .Методы нсслед. с зерноообоаимн культурами, 1971, Орел, т, II, с. 213—216.

26. Гатаулина Г. Г., Бережная 3. Г. Динамика потребленияпитательных в е шест а растениями белого люлпна, Известия ТСХЛ, 1971, -V» 4, с, 57-63.

27, Гатау.иша Г. Г., Бережная 3. Г. Потребление питательные веществ белым люпином. Однолетние бобовые культуры на кор\< (сб.), «Колос*. 1371, с. 216—218.

2В. Гатау.иша Г, Г., Бережная 3. Г. Особенности фого:иигетн-ческоц деятельности и урожай чистых п смешанных посевов подсолнечника и белого корм(>1зого люпина. Известия ТСХЛ, 1972. Л; 6, с. 63—72.

29. Г а т а у л н н а Г. Г., М и ш кипа П. Э. Минеральное питание п накопление азота у белого люпина. Известия ТСХЛ, 1972, № 1, с, 73—8.",

30.- В а гш л о а П. П., Гатау.иша Г. Г., Л и гп кипа 11. Э. Влияние водного режима почвы на рост к продуктивность растений белого лкжнна. Известия ТСХЛ, 1974, Л» 3, с. 49-36.

31. Вавилов П. П., Гатаулина Г. Г. Прими поуелывпнин белого кормового люпина, СЛ.: Селекння, семеноводство и приемы возделывания люпина. Орел, 1971, с. 157—171.

32. Гатаулина Г. Г. Фотоснитетнческан деятельность и особенности минерального питания белого кормового люпина. Сб.: Селекпнн, семеноводство к приемы возделывания люплнл. Орел, 1971, с. 87—

33. Гатаулна Г. Г, Действие гамма-лучей на рост и развитие растений белого люпина. Доклады ТСХЛ, 1975, пи п. 208, с. Г>3—58.

34. Вавилов 11. П., Гатаулина Г. Г.. М и ш кипа В. Э. Фотснн-тетнческаи деятельность посевов белого люпина при внесении минеральных удобрений в условиях северной части ЦЧО. Доклады ТСХЛ, 1971, пни. 199, с. 11—16,

35. Вавилов П. П., Гатаулина Г. Г., К'^л«" В. В. Особенности формирования, налипл н созревании плодов и сечнп у Г.елого люннна. Известия ТСХЛ. 1976, вып. з. с. 42—СО.

36. Гатаулина Г, Г. Биологические особенности н приемы пол дел ы-ваннн (Телого кормового люпина, Сб.: Научные осиоаы агротехники кормовых культур. М., ТСХЛ. 1976, 74—114,

37. Вавилов П. П., Гатаулина Г. Г., Козлов В. В. Влияние густоты стояния растений иа фотесшпетическую деятельность посевоп белого люпина. Доклады ТСХЛ, 1976, выи, 221, ч. I, с. 45—30.

33, Вавилов П, П„ Посыпано» Г. С„ Гатаулина Г. Г., И ух а л ьсиая Н. Ф. Итоги исследований кафедры растениеводства ТСХЛ но проблеме кормового люпина. Доклады ТСХЛ, 1978, вып. 211, с. 5—13.

39. Гатаулина Г. Г, Культура кормового люпина. С. к. за рубежом, 1977, Л'* 11, с. 8—12.

40. Гатаулина Г. Г. Направления селекции липши. С. за рубежом, 1977, Ха 11, с. 24-26.

41. В а в и л о в П, П., Г а т а у л и н а Г, Г. Биологические особенности формировании урожаи белого люпина. Вестник с.-х. науки, 1978, Ла 1, с. 13—27.

42. Вавилов П. П., Г а т а у л и н а Г. Г., Козлов В. В. Фотосннте-тическая деятельность посевов разнотипные сортов белою лкхгаиа. Извести ТСХЛ. 1980, вып. 2. с. 3—14.

43. Гатаулина Г, Г. Особенности биотипов белого люпина. Известия ТСХЛ, 1981, вып. 2, с, 25—37,

14. Г а т а у л и ц а Г. Г., П р и х о д г, к о В. Л, Информационны» листок «Белый люпин — ценная кормовая культура», Тамбов. 1962.

45, Г а г а у л н и а Г, Г.. П р и х о д ь к о В. Л. Периоды развития плодов п семян зернобобовых культур. Известия ТСХЛ, 1982, вып. ■(, с, 25—37.

46, Г а т а у л н н а Г, Г., П р и х о д ь к о В. Л, Развитие плодово н семян у зерновых бобовых культур. Известия ТСХЛ, 1983, выи. 1, с. 32—12,

Л, 76628 29/ХП—83 г. Объем 2'/г п. Л Заказ 3393. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им, К. А, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Информация о работе

Галина, Глебовна Гатаулина
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1984
ВАК 06.01.09

Автореферат

Похожие работы