Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

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

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ БОБОВ И ВИДОВ ЛЮПИНА В УСЛОВИЯХ БЕЛЬГИИ"

л -ъот

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

На правах рукописи САРБАСТ Мохаммед Амин

УДК 633.367+633.358 : 631.547,1 (493)

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

(Специальность 06.01.09 — растениеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени' кандидата сельскохозяйственных наук

\, »

МОСКВА 1993

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

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

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

Ведущее предприятие — Московское отделение Вс^оэйся^с^с— го научно-исследовательокого института растениеводства имени Н И Вавилова.

Защита диссертации состоится . .

1993 г в час. на заседании специализированного совета

К 120 35 07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А Тимирязева

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Автореферат разослан « » 1993 г

специализир

В. И. Скоблима

- : ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ ^

Актуальность тамы. Проблема производства раотигельного белка -остро стоит во многих странах мира. Зерновые бобовые культуры, приобретают особое'значение в мировом земледелии, гак как они характеризуются ценным химическим составом, высоким содержанием белка в семенах и зеленой массе, могут попользовать азот воздуха и выращиваться без внесения дорогостоящих и энергоемких аэотных -удобрешй. Чтобы производить собственный кормовой белок и освобо-. даться от зависимости поступления его из США, Европейское Экономическое Сообщество выделило специальные субсидии на программы по растительному белку, вначале на такие культуры, кая.горох и кормовые бобы, а о 1984 г. и на лишн.,

Кормовые бобы традиционно воаделываются в Бельгии, как и в . соседней о ней Голландии. В частности,широко распространен голландский оорт полудетерминантного типа Альфред.' '.,;' ■ . . . Шюгзв страны Западной Европы в настоящее время проявляют . интерес к лшину,. сюобеняо к лшину белому, в семенах которого еодараатся 38-40 ^ белка. Селекционная работа и исследования по ' лшину развиты в Германии, Польше; Франции, Испании. Португалии. Англии, о чем-свидетельствует материалы Ж Международной конференция по лнзпину (Португалия,'1993 г.). ; , • V' ,

Сравнительного изучения особенностей.фотосинтетической деятельности и форюфования урожая кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии на проводилось'. Кроме того, нздостаточно научены особенности прораатандя зернобобовых культур. Изучение этих вопро-, Оов. представляет-, теоретический-и. практический-интарас.

'.' • ■ Дадэ и зя,ту)Уа ~'определить -особанносги прораста-

ний 08 мян зернобобовых культур; провести сравнительное изучение

п пипппуги

НОЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. сел исках а», амдаю«

ш. К. А.ЛЧЖ22 .Ииз. Ма,

кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии:

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

Нж/хтная цовизна,. Впервые в условиях Бельгии проведано сравнительное изучение и установлены особенности роста, развития, фотосинтетической деятельности растений в пооевах, урожайности и белковой продуктивности кормовых бобов и трех однолетних видов лизина - белого, желтого и узколистного. Показано, что окороопелый оорт белого люаина Старт уотойчиво созревает в условиях Бельгии и превосходит кормовые бобы по урожайности саыян и сбору балка. Установлены особенности прорастания семян зернобобовых культур.

Практическая данность результатов исдяацовдний. Выявлены особенности формирования органов проростка в динамике и использования питательных веществ семядолей в процессе прорастания у различных зернобобовых культур. Определены параметры формирования высокого урожая кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии. Показана перспективность возделывания скороспелых сортов белого люпина, превосходящего по урожайности и белковой продуктивности кормовые бобы.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в

двух опубликования работах, доложены на Ш научной конференции , --,

I г» . . „< 1 , - ^ »

' *м V».* ,. ,

•СОИС-АФ, КФ ТСХА, Калуга, 1993 г.

ОЙъа&иваЙЙШ. Диссертация изложена на £ страницах мавя-нопвоного текста, вклточаатЗ1? таблиц , J рисунков. Список . литература включает "¡33 наименований, в том числе 5 у на иностранных языках...

СОДЕРЖАНИЕ РАБ01Н '

Maa.ro ^ .методика и уолоряя проаядапия .лмдадодаша. Экспери- -ментальная работа состояла из лабораторных исследований и полевого опыта. Полевой опыт проводился в I989-I99I гг. в Бельгии, ЛЗвен. Почва суглинистая, содержание гумуоа 1,8 %, рНоол - 5,6, оодер- . жание фосфора - 10 и калия - 13 мг на 100 г почвы. Исходя из кио-лотности почвенного раствора'и содержания питательных веществ в ' почве, лабораторией, проводившей обследование опытного учаотка, были даны рекомендации по.внасению известковых•материалов и фос-форно-калийных удобрений. В соответствии с этими рекомендациями вносились, удобрения по дейотвущему веществуi.PgOg - 160 к|Уял*%' К^О - 250 кг/га, М 0 - 75 кг/га, извеоть - общая доза (за 2 года) - 4,6 т/га. Азотные удобрения при выращивании зерновых бобовых "культур не вносили. В 1988 г. на опытном участка посла внесения удобрений и подготовки почвы: был проведан уравнительный поаев. В дальнейшем на этом участке проводили' опыт 3 года с использованием в качества промевдточной культуры горчицы белой,;которая запахивалась посла отрастания. • * л < ,. - - ; ■ ' -

Объектом исследования в полевом опыта бнли-.кормовыа бобы с орта • Альфред „голландской се лекции; ■ лшин бе лыйскороспелый сорт Старт.с полудетерминантным типом роста.селекции ТСХА,•Росоия; скороспелый сорт люпина желтого Акадамичаский-1 и сорт узколистного яшина местной селекциц Узколистный горький. В 1989 г..испытывал оялтакке горох.-:В- дальнейшая изучались кормозые. бобы и вида

люпина. Лшин белый впервые изучался в Бельгии, был выбран наиболее скороспелый сорт Старт. Изучение особенностей роста, развитая в формирования урожая видов люпина было важным в аспекта многолетних исследований с белым люпином, а также и о другими видами лшина кафедры растениеводства Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (Г.Г.Гатаулина). Размер опытной делянки 15 ы^, повторность 4х-кратная. Срок пооева изучаемых культур - в конце апреля. В день посева самана обрабатывали ризоторфином, содержащим специфические для культуры и активные штампы клубеньковых бактерий. Способ посева - широкорядный, с междурядьями 50 ом. На погонный метр рядка высевали 20 семян, глубина посева - 4-5 ом. Уход заключался в ручной обработке междурядий и прополке сорняков. Уборку проводили при полном созревании оплошным методом вручную.

В опыте проводила фенологические наблюдения, определяли гуо-тоту стояния растений. Биометрические учеты (высота растений, накопление биомассы оырой и сухой, площадь листьев) проводили по фазам и периодам развития растений. Площадь листьев определяли весовым методом, фотооинтетический потенциал и чиотую продуктивность фотосинтеза по Ничипоровичу. Урожай определяли методом сплошного учета и приводили к 14^-ной влажноома и 100%-ной ^наготе. Урожайные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа. Определяли элементы структуры урожая. Аминокиологный оосгав определяли на аминокислотном анализаторе ( РКсьгтоса. £КВ 4151 МрИд. Р-Сил Литпо Ли Л Жксицъм. У с выводом результатов на компьютер.

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

ной лаборатории ТСХА. Семена проращивали в рулонах, а также в песке в сосудах по методике определения оилы роста с учетом показателей на 7-й и 10-й день проращивания. Измерения, провешили на . нормально развитых проростках. Определяли длину корней и роогков, сырую и сухую маооу отдельных органов пророотков и целых проростков. Часть данных обрабатывали методами корреляционного и регрессионного анализа на компьютерах.

Метеорологические условия в годы проведения опытов отличались от среднемноголетних показателей. Обычно погодные условия вегетационного периода в Бельгии характеризуются умеренным температурным режимом и достаточным количеством осадков. Среднесуточная температура в апреле - 8,9Q, мае - 12,6, июне - 15,1, июле - 17,3, августе - 17,2°. Количество осадков, в мм, в апреле - 52, мае -60, июне - 63, июле - 68, августе - 68. В 1989 г. в апреле осадков выпало в.2 раза больше нормы, однако в мае, июле и августе их выпало всего 30-40 %от нормы, а среднесуточная температура была более высокой. 1990 "г. по температурному режиму не отклонялся сильно от. средних многолетних. Осадки распределились неравномерно. В июне их выпало 150 % от нормы, однако в июле и в первой половине августа - значительно меньше нормы, что ускорило созревание. В первой половине вегетации 1991 г. было прохладнее,'чем обычно. Июнь и июль.были дождливыми/ Сухая и теплая погода августа спо-ообсмовала.нормальному' созреванию .веют. • - •

; .РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛБЯСВАНйЗ •'

;'-;■• •':-1Р<^обйНноп:ти--прорастания семян зпрнобОбОВЦХ.КУЛЬтгР

•.•'. Известон ход прорастания езглян у зерновых бобовых культур,' последовательность .развития^отдеяышх: органов .проростка.: Однако, в.-литаратуре отсутствуют сведения,-о линейных рязкарах и массе-

пророотка в отдельных его органов. Не изучалось'развитие проростков у разных видов пшика и в сравнении о культурами, не наносящими семядоли на поверхность.

Проращивание семян люпинов белого, желтого, узколяотного, а также гороха посевного и вики посевной в рулонах (фильтровальная бумага) показало, что в первые б дней проращивания корай у зернобобовых культур растут в 2 раза быотрее, чем ростки (табл. I).

Табяшщ. I

Длина роотков и корней у проростков зерновых бобовых культур (проращивание в рулонах и в сосудах о пескои), он

Рулоны Пааок

Культура 6-й лень 7-й пень день .

ростки корни роотки корни ростки корни

Люпин белый В* 7.2 Щ? 9,3

Дшин узколистный 8.0 0722 Щв 15,6, 1Ш

Люпин желтнй ОДЗ 5.3 0732 [Ыг 9.3. 0735

Горох посевной % ЧА

Вика посевная Ш5 0725 щ? 28.6 11753

Примечание: в числителе - орадняя длина,

в знаменателе - ошибка средней.

У видов лшина отмечаютоя различия в скорости роста отдельных органов. Так, на 6-й день проращивания длина корня у люпина узколистного соотавила 13 см, в то время как у белого - 7,2 см, а у желтого - только 5,3 см. Корни и ростки люпина узколиотного в процессе прорастания растут значительно быстрее , чем у лшина белого, а у люпина желтого они растут очень медленно.

В последующие дна (7-й - 10-й) та ты роста корней в длину замедляются, а у роотков увеличиваются. К 10-му дню с начала про-

/ ращивания их линейныеразмеры выравниваются. Однако у люпина белого в это время продолжается интенсивный роот корня,а у вики - стебля. Наибольшая длина стебля у вики посевной я люпина узколистного. Корреляционный н регрвооионный анализ роста корней н ростков , у зернобобовых культур позволил установить атапань зависимости и . выразить ее в виде уравнений регреооив..Приведенные в диссертации уравнения|регрвоаян характеризуются выоокой степенью достоверности коэффициентов корреляции !! perpeöorai-Например, для люпина белого рост корня (У).и ростка (X) определяются следующими уравнениями регреосии на 7-й (X) и на .10-й (2) дни от начала проращивания;

R— коэффициент корреляции,. -D- коэффициент детерминации.. ; У = 3,19 + 1.38Х (I) - я = 0,90 ; Ь = 0,80 . У = 4,69 + 1,35JE (2) R=0,78*: *>= 0,60 . : V Для люпина желтого эти зависимости описываются следующими уравнениями регрессии на 7-Й'(3)'и 10-й:'С4) дни.. .. •

«/» 2.0 + 1.3Я (3) /?= 0,88 ; <р= 0,77 . . у= 3,3 + 0.8* - (4) ft=0,60; 0,36 . ,

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

Развитие пророотка осуществляется за-счет активизации фермен- . тов при набухании и прорастании семян. Для развития.органов проростка требуются плаотичеокие вещества^ и энёргйя*- Поэтому по мере прорастания: сухая маооа' проростка; по сравнению с '. массой семени , уменьшается в связи с расходованием пластических ващэотв на дыха, ние. На 6-й день проращивания в рулонах убыль.сухой: массы у про-i роотков различных sepigbäööOBtKкультур; оос«9вяяла; 13-ЯС4.-£. от ;оу-. хой массы семян, у люпина белого - 8 г ', • , •. При проращивании s пвоке по методике.определения.оияы роста : убыль., сухой массы на 7-й. день проращивания составляла 15-17 %, ^ у люпина белого - 13 S? (табл. 2).' • ' ^ . .

Сырая и сухая масса проростков. 7-й день про'ращивания в сиоудах о песком

Культура Маоаа 100 псопосткоа^г Убыль, % от сухой массы семян Сухая масса органов, % от пелого поогостка

оырая сухая семядоли г оболочкой в т.ч. оемя-доли корни стебли и листья

Люпин белый 140,5 25,5 13,2 84,1 69,1 4,4 П.5

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

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

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

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

Несмотря на уменьшение сухой массы проростка по сравнению с масоой оемени, оырая масса его быстро растет и превышает сухую на 7-й день проращивания в 6-7 раз. Оводненность проростков составляет 82-87 Наибольшая оводненность у развивающихся и быотро раотущих органов проростка: у корней - 95-96 % и у ростков -92-94 %. В то ®е время оводненность семядолей ооотавляет 70-80 %.

Раотущие органы - корень и стеблевая часть пророотка с листьями - развиваютая за ачет питательных веществ семядолей. На 7-й день проращивания в семядолях о оболочкой сосредоточено от 84 до 64 % оухой массы проростка в зависимости от культуры. С учетом затрат на дыхание в них остаетоя всего 55 % сухой массы семени у люпина узколиотного и вики и 73 % - у других культур. Несмотря на то, что корни росли в длину быотрее отеблевой чаоти проростка, удельный вео сухой маосы стебля с листьями в 2 раза больше сукой маосы корней. Он составлял 10-11 % у лкдина белого, желтого и гороха и 24-28 % от сухой массы пророотка у быстро растущих культур - люпина узколиотного и вики посевной.

Сухая масса органов проростка изменяется в процессе развития.

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

. ' . . Таблица 3

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

Культура ■ Масса 100 Убыль, % от сухой массы оемян Сухая маоса орган % отлелого п 1)0 оо ов, птка

сырая сухая семядоли з обо-цочкой в т.ч. семядоли корни стебли ' - и ' лиотья

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

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

Люпин желтый-. 125,7 10,9' 4,3 67,4 40,5 ■ 14,9 17,7

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

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

• • ; Доля;сёмяцолей о оболочкой в оухой массе пророотка уменьшилась до 52 %; у люпинаузколистного,; 35 % у 'вики и.65-70 % у других культур, в том числе доля оболочки у, люпина белого, желтого и.' узколиогного ооставила соответственно 17, 23 и 27 %. В корнях сосредоточено в зависимости от культуры от 30 до 40 %, а в ростках от' 60 - до ^ 70"? пластических веществ,. поступивших из семядолей в % растущие:органы, Быотро растущие культуры люпин узколистный и вика посевная в большей степени .используют питательные вещества семядолей', для формирования растущих; органов в процеосе прорастания.

-Сырая масса 10-ти дневных проростков превышает сухую уже в 8-9 раз, а у люпина желтого и вики — в 11-12 раз (т^е.'оводнен-. ность. проростков составляет 91-92 %). ' У-V. , ": В структуре.сырой маосы.проростка доля семядолей еще меньше; чем в сухой.'НеГ 10-й: день она составила' (безоболочки) 37 % у люпина белого и желтого п 23 % - у:узколистного. В это время у вики н лшина .узкол11стного "сы£кя масса стеблей л листьями составляет

уже 51-55 % от оырой маооы пророотка, корней 2^-25 %, а семядоли о оболочкой во его 28-Ю %.

На 10-й день проращивания в сосудах а песком отмечается небольшое повышение сухой маооы проростков по сравнению о 7-и днем у культур, выносящих семядоли на поверхность в относительно медленно растущих - люпина желтого и люпина белого. У этих культур на 10-й день убыль сухой массы пророотка по отношению к семенам сократилась до 7-10 %, в то время как у быстро растущего люпина узколиатного она сохранилась на том же уровне - 17 %, а у вики и гороха увеличилась до 23-27 %•

Кормовые бобы проращивали в рулонах и в сооудах с песком по той же методике, что и другие зернобобовые культуры. Этот опыт показал, что на 7-й день проращивания в рулонах средняя длина корней составила 6,6 см, а ростков - 4^-5 ом. При проращивании в сооудах о песком на 7-й день убыль сухой массы пророатков по сравнению о маосой семян составила 15,9 %. Ваотущиа органы - корни и ростки составили 21,5 % от оухой массы пророотка - больше, чей у гороха, но меньше, чем у таких быстро растущих культур» как вика посевная и люпин узколистный.

Такач образом, в опыта* установлены изменение линейных раз-

I

меров и маооы корней и ростков и степень расходования питательных веществ семядолей на ростовые процеооы у различных зернобобовых культур в процессе прорастания.

Оао.Обнп.вош вюта.. роз вв гая. л./Ют.йавига тамокаа деятельность видов-ладава и .тооыоаыь бобоа В развитии растений в посевах выделены отдельные периоды, общие для всех изучаемых зернобобовых культур. Эти периода была описаны ранее для люпина белого (Гатаулина, 1986), а затем и для других видов люпина (Тришкин , 1290). В табл. 4 представлена

продолжительность периодов 1ЧГЛЬГур. ;

■ " . '-.л. ; Таблица 4

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

Культура . Посев-; Период \ г РР' 1 активной фотосинте-¡аской. деятельности Созре- Посев-

всходи Всего Всходы-начало цветения : Цветение и образование бобов Рост бобов и налив семян вание созрвт-ванив

Кормовые бобы V 8 92 . 40. : 23 29 6. 106

Люпин желтый ' 8 100 47 • 22 '31 8 116

Люпин белый ' 8 100 37 23 40 10 118

Люпин узколистный 7 '■. . ■■.. .:. 1..." ,. 90 : 40 : 22 28 .6 103

•В начальный период развития (посев-всходы) и конечный (созревание) фотооинтез отсутствует. Общая продолжительность этих периодов в условиях Бельгии оказалась небольшой и составила в завиоимо-сти от культуры 13-18 дней^ ,в го время как по данным Гатаулиной и.' Тришкина а условиях Тамбовской области России она была в 1,5 раза больше. л . , "' '■ . .

Урожай создается в процессе фотосинтеза. Эту часть вегетации люпина и кормовых бобов можно разделить на 4 качественно различ-* ных периода: Г- вохолы - начало цветения; -П - эдватение и образование бобов; Ш - рост плодов; 1У - налив семян4 Общая продолжи- . тельность этих периодов у видов люпина была примерно такой же или намного больше"в условиях Бельгии; чем в.опытах Тришкина. В наших "опытах на ооно^ии фенологических найлодений у культур были чет-'ко выделены периоды I и П. Однако границумежду Ш и 1У периодами было трудно установить, визуально;: определена их общая продолжи- ; тельность (табл. 4). . -•' ' .. "

Сирокорядный споаоб пооева и/сравнительно небольшая гуотота

стояния paoгений (25-30 paoтений на I м2) позволила проявиться потенциальным возможностям отдельных растений в отношении ветвления, ростовых процессов и продуктивности. В то же время смыкание рядков через месяц аоале всходов свидетельствовало о достаточной плотности стеблестоя для активной фогосинтатичеакой деятельности пооева.

Как уха отмечалось, для исследования были взяты скороспелыв сорта белого и желтого люпина. Сорт кормовых бобов Альфред я люпина белого Старт характеризуются полудетерминантным тапои роста, у люпина узколистного - нормальный тип ветвления.

В ореднем на I растение у кормовых бобов приходилось 0,5 боковых побега. Виды люпина сформировали на каждом растении боковые побеги о бобами: шааип белый - 3,7 укороченных побегов I порядка, лющш желтый - по 3,7 побегов I порядка и 3,1 побега П порядка, люпин узколистный - по 1,6 длинных побегов и по 4,1 верхних побегов. Большая часть бобов у желтого и узколиотного люпинов сформировалась на боковых побегах.

Рост раотений в высоту и показатели фотооинтетичеокой деятельности были различными в зависимости от метеорологических условий года: чем больше оаадков в первой половине вегетации, Т|вм выше растение (табл. 5). Так, высота растений люпина белого в 1990 и 1991 гг. была соответственно 87 и 80 см, больше на 20-25 см, чем в ТймЗовской обл. (Тришкин, 1990 г.). Рост растений в высоту у кормовых бобов и видов люпина, как правило, завершается к концу П периода. - цветения и образования бобов.

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

Роот в высоту и ооновныа показатели фэтосинтатичаской деятельноега посевов

Культура Рост в высоту, см Максимальная площадь листьев, тыс.м2/га ФП. 2 млн. ц . дней/га ЧГ№, г/м2,сутки Биомасса в период роста бобов, т/га

сырая сухая

1989 г.

Кормовые бобы 73 40 1,41 4,8 31,8 5,91

Яшин желтый 39 36 1,25 4,3 27,0 4,03

Люпин белый 59 50 2,00 6,0 54,3 10,05

Люпин узколиотный 67 45 1,50 7,0 53,4 9,04

Кормовые бобы 84 32 1,35 4,5 28,3 6,07

Люпин желтый 69 40 1,45 4,4 29,0 6,38

Лшин белый 87 57 1.94 4,8 46,0 9,31

Люпин узколистный 96 45 1,50 6,5 48,0 9,75

1991 г.

Кормовые бобы 80 45 1,56 4,6 40,0 7,18

Люпин желтый 65 43 1,47 4,4 43,0 6,45

Люпин белый 80 52 2,03 S.I 69,5 10,35

Люпин узколистный 89 47 1,51 6,3 55,9 9,51

В свепяам яя 3 гота

Кормовые бобы 79 39 1,44 4,6 33,4 6,40

Лшин желтый 58 40 1,39 4,4 33,0 5,62

Люпин белый 75 53 1,99 5,3 56,6 9,90

Лшин узколистный 84 46 1,50 6,6 52,4 9,43

на желтого - 4,0 и у лшина узколистного - 4,6. Высокая площадь

А

листьев - 30-40 гыо.м /га - сохранявгая у кормовых бобов и видов лшина во П и Ш периодах, т.е. во время цветения, образования и роста плодов. Она быотро уменьшается в 17 период - налива семян. У балого люпина листья полностью опадает к концу надива-началу созревания семян, в то время так у других культур во время созревания бобов на шшшх ярусах на рас г а шик сохраняется часть зрлэ-кылс листьев.

Фогооинтетичеокий потенциал посевов (ФП) был различным у изучаемых культур. Наиболее высоким он был у люпина белого (в -среднем 2,0 млн. м даей/га), что связано о большей продолжительностью активной фотосинтетической-деятельности и более высоким индексом листовой поверхности у этой культуры, У кормовых бобов я люпина узколистного ФП составил 75 %, а у люаина желтого - 70 % от ГО у белого люпина. *

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧИФ) в среднем за вегетацию во вое годы исследований была наиболее выоокой у люпина узколистного, составив 6,5-7,0 г/м^-оутки, в то время как у люпина белого и кормовых бобов 4,5-6,0 и у люпина желтого 4,3-4,5 . г/м •оугки.> ' ■-.■'•. .. '- у-'

' В соответствии о величиной ФП и ЧИФ наибольшее накопление , биомассы характерно для люпинов белого и узколистного - в среднем в конце периода роста бобов около 50 т/га зеленой массы и 9,0-9,5 т/га сухой маоон. У кормовых бобов и люпина желтого накопление биомассы было меньше соответственно на 35 и 40 %. - ■ , • - Г-

Таким образом^по показателям фотосинтетической деятельности и накоплению биомаосы люпина белый и узколистный превосходили . , кормовые бобы и люпин желтый. Однако важно знать,'какая часть продуктов фотосинтеза используется для формирования плоДов и оемян, .. какова урожайность семян. : ^ - \ • ' 'Л,- •

Уиздайю-сжь.л,.качество .семяа Д V,

;>3а, годы испытания кормовые бобы показали среднюю для этого региона урожайнооть.семян, которая в среднем за 3'года составила 4,2 т/га я была более высокой в 1989 г. - 4,9,т/га.(табл. 6).\ , Урожайность семян люпина белого была в среднем на 0;38 т/га больше и существенно превосходила кормовые бобы в 1989 я 1991 гг.

Урожайность семян и сбор белка

Культура Урожайность, т/га Сбор белка, кг/га

1989 1990 1991 ореднее за 3 Года

Кормовые бобы 4,90 3,80 3,92 4.20 1260

Люпин желтый 3,12 2,37 1,83 2,44 1100

Люпин белый 5,50 4,03 4,21 4,58 1786

Люпин узколистный 4,10 2,93 3,01 3,35 1172 .

' Не-роЗ <5,2.7

В 1990 г. разница в урожайности была меньше ЮР, т.е. несуществен-

ной. Урожайность семян люпина узколистного была на 20 % и желтого - на 40 % ниже, чем у кормовых бобов.

Боли судить по элементам отруктуры урожая, можно сделать заключение о высокой семенной продуктивности каждого растения при

о

густоте стояния перед уборкой 25-28 растений на м . Особенно много бобов я семян формировалось на растениях люпина желтого и узколистного. В табл. 7 указано количество бобов о нормально развитыми семенами. Кроив того, у лшина желтого на верхних ярусах было

Таблица 7

Элементы структура урожая (1989-1990 гг.)

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

бобов, шт. семян, шт. масса саыян, г

Кормовые бобы 23 II 36 19,3 529 3,3

Люпин желтый 24 27 81 10,8 134 3,0

Люпин белый 28 19 65 17,8 272 3,4

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

много недоразвитых, скрученных бобов. Высокая урожайность кормовых бобов в значительной мере определялась высокой массой 1000

самян. У люпина белого сорта Старт масса 1000 оемян ооставила : всего 270 г. В опытах Гатаулиной и Тришкина в условиях Тамбовской области России она варьировала по годам, но в ораднем составляла 340 г. ' ' . " "Л •

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

В семенах изучаемых культур содержалось разное количество белка. Больше всего его было у люпина желтого - от 43 до 50 % в. зависимости от года. В семенах люпина белого содержание балка изменялось от 38 до 42 люпина узколистного'- 35-38 кормовых. бобов - 28-30 %. '*.•.'- ! 'С . Сбор белка о семенами наиболее высоким был у люпина белого, составив'в среднем за 3 года. 1786 кг/га, на 30-35 % больше, чем. с урожаем кормовых бобов и других видов люпина. '..." ;.

На аминокислотном анализатора был определен;аминокислотный оостав белков в семенах культур я произведен раочет содержания /'." отдельных аминокиолот в I кг оемян (табл. 8). ' .-

Анализ показал, что по содержанию незаменимых,аминокислот, особенно.лизина, вса зернобобовые культуры в насколько раз пра- . восходит пшеницу,и ячмень.Исключение составляетметионин; содержание которого меныпа, чем у зерновых:культур^ Аспарапиновая и: 'глютаминовая кислоты'составляют: в семенах дюя»»авог32 до 37 % .' > общей су ммы аминокио лог,. в *а врашкж 8 кормовых' бобах - 16 %, , По содержанию ашнокислог/.я в т.ч.'незаменимых, выделяется. л> .; люпин желты®.. I I.кг. его семян сумма незаменимых аминокислот •.'.' •, -составила 196 г на 28. # больше, чем у люпина белого. По содар-' жанию незаменимых аминокислот люпин белый превосходил люпину' * ! ' узколистный^на 40 %, а кормовые бобана 80 %. ■ , >';■ • ' • ;

Содержалиа аминокислот, г/кг семян

Аминокиолота Культура

кормовые бобы люпин желтый люпин белый люпин узколистный

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

Треонин 8,6 20,3 18,2 12.1

Серин 10,8 24,6 24,2 16,5

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

Про лин 10,5 27,8 21,4 16,0

Глицин 10,6 26,5 19,7 15,1

Алании 9,4 22,0 16,0 41,7

Циотин 2,0 16,4 6,7 4,3

Валин ИД 27,5 20,6 13,6

Метионин 1Д 2,1 1.3 0,9

Из олейцин 10,1 25,6 21,0 14,1

Лейцин 18,9 52,9 . 37,6 25,1

Тирозин 5,3 13,4 14,7 8,9

Фенилаланин 10,5 29,9 19,8 15,4

Гистидин 6,3 18,0 ИД 9,6

Лизин 16,3 35,0 24,0 17,9

Аргинин 19,3 65,5 44,0 31,3

Сумма аминокислот 217,0 623,1 443,4 324,3

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

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

ВЫВОДЫ

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

2, В первые дни проращивания корни у зерновых бобовых культур удлиняются значительно быстрее, чем стеблевая.часть ■ . пророс пса. К 6-му дню от закладки на проращивание длина главного корня была в 2 раза больше длины ростка. В последующие дни ■ ■:. (7-й - 10-й) темпы роста корней в длину замедляются, а у ростков увеличиваются. Однако у люпина белого продолжается интенсивный • рост корней, а у вики посевной более высокие,: чем у других культур, темпы роота стебля. , • " "

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

, 4. Культуры существенно различаются по темпам роота проростков. Выделяются быстрорастущие культуры - люпин узколистный и вика посевная, у которых темпы увеличения линейных размеров: ; ростка в,2-2,5 раза больше , чем у других. культур. -Самый "медленный рост у. люпина желтого, затем у люпина белого. Горох и кормовые бобы.занимают промежуточное положение;: , ' ' 1" ' •.

■ • 5. Формирование растущих органов проростка осуществляется1.

за счет пластичеоких ващаств семядолей. О затрате энергии на дыхание свидетельствует существенное уменьшение оухой маоаы про-ростка-на 15-17 % на 7-й день проращивания по аравнения о массой семени. На 10-й день у культур, выносящих семядоли на поверхность и медленно растущих - люпинов желтого и белого, отмечаетоя повышение оухой массы проростков благодаря фотосинтезу всходов, а убыль сухой массы проростка по отношению к обменам сокращается до 7-10 %., У быотро растущего люпина узколистного она остаетоя на прежнем уровне, а у культур, не выносящих оемядолв на поверхность - гороха и вики, - увеличивается до 23-27

6. Сырая масса пророотков быотро растет в процеосе развития и на 7-й день превышает сухую масоу в 6-7 раз, а на 10-й день -в 8-10 раз. Оводненность корней а ростков составляет 92-94 %, в то время как семядолей о оболочкой - 70-80

В структуре сырой маеси проростка доля семядолей а оболочкой на 10-й день составляет 40 % у люпина белого и желтого (по сухой массе - 65-70 %), У быотро раотущих культур уменьшение

маасы оемядолей происходит быатреа, и к 10-му дню их поля вместе

«

с оболочкой в сырой массе проростка составляет всего 30 % у люпина узколистного и 20 % у вики, от сухой маосы - соответственно 52 и 35 %.

В зависимости от культуры в корнях сосредоточено от 30 до 40 % и в ростках от 60 до 70 % пластических веществ от поступивших из семядолей в растущие органы.

?. В полевых опытах установлено, что изучаемые сорта видов люаина и кормовых бобов устойчиво оозревают в условиях Бельгии. Вегетационный период соотавил в днях у кормовых бобов I05-II0, у люпина узколистного - 103-104, у люпина желтого и скороспелого сорта белого люпина Старт - I16-II8. В развитии растаниЛ n noce-

вах зернобобовых культур выделены отдельные периоды. В периоды пооев-воходы и созревание общей продолжительностью 13-18 дней не происходит накопления биомассы. В вегетации от воходов до .' начала созревания (период активной фотосинтетической деятельности посева) выделяются периоды: I - всходы-начало цветения;; П - цветение и образование плодов; Ш - роот плодов; 1У - налив семян. Определена продолжительность периодов. . * •

■ 8. Рост растений в высоту и нарастание листовой поверхности, как правило, завершаются к концу П периода, нарастание сырой биомассы - к концу Ш, а сухой - в конце 17. В среднем за 3 года рост растений в высоту составил в ом: кормовых бобов - 79, люпинов: желтого - 58, белого,- 75,, узколистного - 84. Индекс листовой поверхности был наибольшим у люпина белого - 5,0-5,7; . у узколистного - 4,5-4,6 , желтого--3,6-4,1 и у кормовых бобов . - 3,2-4,2 в зависимости от условий года. , .

9. Фотосинтетический потенциал ( ФП ) и чистая продуктив— ' ность фотосинтеза (,ЧПФ )-были различными у культур. ФП был наиболее высоким у люпина белого, составив в среднем за 3 года . 2 млн. и2-дней/га. У кормовых.бобов и люпина узколистного ФП ' -' составил 75 ,*?, а у люпина желтого - 70 £ от ФП у люпина белого. ,ЧПФ была наиболее высокой у люпгша узколистного,, составив ' ',. -6,5-7,0 г/м2*сутки, в то время.как у, люпина белого и кормовых \ бобов- 4,5-6,0.п у люпина желтого.- 4,3-4,5 г/м -сутки... ' , В соответствии с велхпшной ГО.л ЧПФ наибольшее • накопление ! ; биомассы характерно для люпинов белого; и: узколистного - 50. т/га',.1.

зеленой и 9,0-9,5 т/га сухой массы. У кормовых' бобов и-люпина. -' аелтого эти;показатели билд'пеньте соответственно на 35 л

, ю , ./-.у ;-у,. у^у-.'уууу\У-" ;.уУ 'У'-.гу У-у- .

Ю. Совраманныа сорта с полудета рмипантиым типом роста — у карповых бобов сорт Альфред, у белого люпина сорт Старт - в условиях Бельгии формируют достаточно высокий урожай семян я сбор протеина. В среднем за 3 года урожайность самян составила з т/га: у люпина белого - 4,58, кормовых бобов - 4,20, люпина узколистного - 3,35 и люпина келтого - 2,44. Наибольший сбор белка с семенами был у люпина белого - 1780 кг/га, у кормовых бобов и люпина узколистного - на 30 %, у люпина желтого - на 40 % меньше.

II. Определение аминокислотного ооатава белков и содержания аминокислот в I кг семян показало выоокую ценность изучаемых видов по содержанию незаменимых аминокиолот за исключат) а и матяо-нина. По количественному содержанию аминокислот выдаляетоя люпин желтый, в семенах которого содержание незаменимых аминокиолот в расчета на I кг семян на 28 % больше, чем в семенах белого люпина, который, в свою очередь, судественно превооходит узколистный люпин - на 40 % и особенно кормовые бобы - на 80 % -по этому показателю.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы.

1. Гатаулина Г.Г., Сарбаст М.А. Особенности формирования урожая кормовых бобов и видов люпина в условиях Бельгии. Тезиоы докладов Ш научной конф. СОИСАЗ. Калуга, № ТСХА, 1993.

2. За*/«/

ии/с1 ^оглла-Ссоп еюс/

¡/цваысЛ ¿И ве/аоип) ^ ¿иСм"

¿¿рь» &и/. ¿йога,

Объем 11'2 п л

Заказ 846

Тираж 100

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