УДК 633/635(075.8) ББК41/42я73 Р24 А в т о р ы : доктор с.-х. наук, профессор Г. С. Посыпанов, доктор с.-х. наук, профессор В. Е. Долгодворов, доктор с.-х. наук, профессор Б . X. Жеруков, док­ тор с.-х. наук, профессор Г. Г. Гатаулина, чл.-корр. РАСХН, доктор с.-х. наук, профессор И. В. Горбачев, кандидат биол. наук, доцент Н. С. Архангельский, кан­ дидат с.-х. наук, доцент П . Д. Бугаев, кандидат с.-х. наук, доцент А. В. Корниенко Редактор Рецензент М. И. Толмачева академик РАСХН, доктор с.-х. наук, профессор Н. В. Парахин Растениеводство / Г. С. Посыпанов, В. Е. Долгодворов, Р24 Б. X. Жеруков и др.; Под ред. Г. С. Посыпанова. — М.: КолосС, 2007.— 612 с : ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). ISBN 9 7 8 - 5 - 9 5 3 2 - 0 5 5 1 - 1 Изложены современные представления о требованиях биологии куль­ туры к основным факторам среды. Дано теоретическое обоснование агро­ технических приемов, приведены технологии возделывания растений для получения максимальных урожаев высокого качества. Рассмотрены прин­ ципы подбора культур и сортов для почв различного физического и хими­ ческого состава. Рекомендован современный комплекс сельскохозяйствен­ ных агрегатов для выполнения технологических процессов. Для студентов вузов, обучающихся по агрономическим специальнос­ тям. УДК 633/635(075.8) Б Б К 41/42я73 ISBN 9 7 8 - 5 - 9 5 3 2 - 0 5 5 1 - 1 © Издательство «КолосС», 2006 ПРЕДИСЛОВИЕ Посвящается 140-летию со дня основания Пет­ ровской земледельческой и лесной академии (ныне Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйст­ венная академия им. К. А. Тимирязева) Зарождение науки о возделывании растений в России относится к XVIII в. Одним из ее основоположников был М.В.Ломоносов (1711 — 1765), учредивший при Россий­ ской академии наук «класс земледельства» и внесший ряд ценных предложений по выращиванию сельскохозяйствен­ ных культур в России. Дальнейшее развитие научного растениеводства связано с именами И. М. Комова (1750—1792), обобщившего опыт возделывания картофеля и многолетних трав в к н и ­ ге «О земледелии», и А.Т.Болотова (1738—1833), изучав­ шего вопросы обработки почвы и внесения удобрений. В XIX в. и первой половине XX в. были проведены ис­ следования, ставшие основой отечественного научного растениеводства. Основополагающими в отдельных отрас­ лях науки были труды К. А. Тимирязева, И. А. Стебута, Д. Н. Прянишникова, Н. И. Вавилова и других выдающих­ ся ученых нашей страны. К. А. Тимирязев (1843—1920) изучил зависимость ин­ тенсивности фотосинтеза от напряженности инсоляции и качественного состава света. Он автор широко известных трудов: «Жизнь растений», «Земледелие и физиология рас­ тений», «Солнце, жизнь и хлорофилл». Эти и многие дру­ гие работы принесли ему мировую известность. И. А. Стебут (1833—1923) создал капитальный труд «Ос­ новы полевой культуры и меры ее улучшения в России», 1 -е издание которого вышло в 1873 г., а 2-е —в 1882 и 1884 гг. двумя книгами. В нем впервые были объединены разроз­ ненные сведения по возделыванию полевых культур в на­ шей стране. По существу, эта книга стала первым учебни­ ком по растениеводству. Большую роль в развитии отечественного растениевод­ ства сыграли труды Д. Н. Прянишникова (1865—1948). Его основные исследования посвящены вопросам минерально­ го питания растений и применения удобрений. В 1898 г. вышел его первый учебник «Частное земледелие (Растения полевой культуры)», который за 35 лет переиздали 8 раз. Д. Н. Прянишников также автор широко известного учеб­ ника «Агрохимия». Глубокие и разносторонние научные исследования по растениеводству и агрохимии принесли ему всемирное признание. Н . И . В а в и л о в (1887—1943) разработал учение о миро­ вых центрах происхождения культурных растений и сфор­ мулировал закон гомологических рядов, ставший теорети­ ческой основой селекции новых форм растений. Собран­ ная им, его коллегами и последователями богатейшая в мире коллекция растительных образцов является источни­ ком исходного материала для селекции, изучения эволю­ ции культурных растений и интродукции культур в новые регионы. Значительный вклад в развитие отдельных разделов рас­ тениеводства внесли С. П. Кулжинский (зерновые бобовые культуры), И. В. Якушкин (зерновые хлеба, картофель, са­ харная свекла), Н. И. Кулешов (кукуруза, пшеница), А. И. Носатовский (пшеница), В. А. Харченко (кормовые корнеплоды), Н . А . Майсурян (люпины, соя, ячмень), П. П. Вавилов (новые кормовые растения) и многие другие ученые. В 1936 г. под редакцией Д. Н. Прянишникова и И. В. Якушкина вышло 9-е издание учебника «Растения полевой культу­ ры». Новый вариант учебника по возделыванию сельскохо­ зяйственных культур «Растениеводство» вышел в 1948 г. под редакцией И. В. Якушкина, в 1953 г. выпущено 2-е его издание. В 1959, 1965 и 1971 гг. учебник «Растениеводство» вышел под редакцией В. Н. Степанова, а 4-е (1979) и 5-е (1986) издания — под редакцией П. П. Вавилова. Данная редакция учебника включает четыре части. В пер­ вой части («Теоретические основы растениеводства») дано биологическое обоснование технологических приемов воз­ делывания полевых культур. Во второй части («Полевые культуры. Видовой состав, особенности биологии и агротехники») представлены ха- рактеристика культур по использованию; родовой, видовой и сортовой состав; особенности биологии и технологии возделывания. Третья часть («Подбор культур и сортов для севооборотов с различными по физическому и химическому составу поч­ вами») интегрирует агрономические знания, полученные студентами в области растениеводства и смежных дисцип­ лин. В ней описан комплекс технологических приемов, обеспечивающий высокий урожай культур в конкретных условиях на примере хозяйства Центрального Нечернозе­ мья. Используя эти сведения, специалист может правильно оценить, какой фактор лимитирует урожайность в опреде­ ленных условиях и какие культуры дадут наиболее высокий урожай при минимальных затратах средств. В четвертой части («Техническое обеспечение приемов возделывания полевых культур») дано обоснование выбора машинно-тракторных агрегатов в зависимости от размера и контура поля, типа почвы и задач агротехнического при­ ема. Изложены вопросы рационального использования ма­ шинно-тракторных агрегатов. Цель учебника — обобщить научную информацию о требованиях биологии возделываемых растений и агротех­ нических методах удовлетворения этих требований для по­ лучения высокого урожая хорошего качества. Предисловие, главы 1...5, 7...12, 16 (кроме раздела 16.1), 19...21, 23...27 написаны профессором Г. С. Посыпановым, глава 6 и раздел 16.1 — профессором Г. Г. Гатаулиной, гла­ вы 13 и 18 — профессором Г. С. Посыпановым и доцентом П. Д. Бугаевым, разделы 14.1, 14.2, 14.3.1 — профессором В. Е. Долгодворовым, разделы 14.3.2, 14.3.3 и глава 15 — профессором В. Е. Долгодворовым и доцентом П. Д. Бугае­ вым, разделы 14.3.4.... 14.3.7 — доцентом А. В. Корниенко, глава 17 — доцентом Н. С. Архангельским, глава 22 — профессором Б. X. Жеруковым, главы 28...31 — профессо­ ром И. В. Горбачевым. Часть I ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСТЕНИЕВОДСТВА Растениеводство — выращивание растений для получения рас­ тениеводческой продукции, обеспечивающей население продук­ тами питания, животноводство кормами, перерабатывающую про­ мышленность сырьем. Отрасль растениеводство включает в себя все подотрасли, связанные с выращиванием растений: полевод­ ство, луговодство, овощеводство, плодоводство, виноградарство, цветоводство, лесоводство. Как научная дисциплина растениевод­ ство изучает только группу культур, входящую в подотрасль поле­ водство: зерновые семейства Мятликовые, зерновые бобовые, клубнеплоды, кормовые корнеплоды, прядильные, масличные, эфиромасличные, многолетние и однолетние травы и некоторые другие культуры, выращиваемые на пашне. Число видов, возделываемых на земном шаре, превышает 20 тыс. Наиболее важное значение имеют лишь 640 видов, из которых около 90 относится к полевой культуре. В сферу интересов расте­ ниеводства как науки входит именно эта группа культур. Глава 1 БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕНОТИПА Объектами растениеводства как науки и отрасли являются рас­ тение и требования, предъявляемые им к основным факторам сре­ ды, а также методы, приемы удовлетворения этих требований для получения высокого урожая хорошего качества. Поскольку на рост и развитие растений в той или иной степе­ ни влияют практически все факторы среды — гранулометричес­ кий и химический составы почвы, ее влагообеспеченность и аэрация, динамика температурного режима и инсоляции, ско­ рость ветра, влажность воздуха и т. п., то для оптимизации усло­ вий выращивания конкретной культуры и сорта в конкретных экологических условиях растениевод должен учитывать состоя­ ние всех этих факторов. К. А. Тимирязев по этому поводу писал: «Нигде, быть может, ни в какой другой деятельности не требуется взвешивать столько разнообразных условий успеха, нигде не требуется таких много­ сторонних сведений, нигде увлечение односторонней точкой зре6 ния не может привести к такой крупной неудаче, как в земледе­ лии». Растениеводство как наука должно интегрировать знания фун­ даментальных и прикладных — сопутствующих наук (рис. 1). В центре внимания растениеводства как науки — растение и требования его биологии. Цель возделывания — урожай и его ка­ чество. Влияние факторов внешней среды на уровень и качество урожая проявляется в основном через почву и технологию. Для того чтобы знать биологию растения, необходимо изучить ботанику, физиологию и биохимию растений, генетику, селекцию и семеноводство. Для удовлетворения требований биологии куль­ туры, оптимизации условий ее выращивания необходимо иметь полные сведения о почве, изучить геологию, минералогию, почво­ ведение, микробиологию, агрохимию, гидрологию, мелиорацию; Рис. 1. Растениеводство — интегрирующая наука агрономии 7 кроме того, необходимо владеть знаниями по метеорологии, гео­ дезии, землеустройству, экологии, земледелию. Для защиты куль­ турных растений от вредных организмов необходимо знать энто­ мологию, фитопатологию, химические методы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. Условия выращивания растений регулируют с помощью техно­ логических приемов. При этом нужно учитывать экономические стороны производства продукции растениеводства — экономику, организацию, управление. Наконец, урожай должен быть перера­ ботан и доведен до потребителя. Все эти науки трудно усвоить без знания математики, физики, неорганической, органической, ана­ литической, физической и коллоидной химии. Таким образом, для того чтобы в совершенстве владеть наукой управления ростом, развитием растений, величиной и качеством урожая, необходимо интегрировать знания многих фундаменталь­ ных и прикладных наук. В эволюции растения решающее влияние на формирование ге­ нотипа оказывают экологические условия района его происхожде­ ния. Все культурные растения с относительной долей точности можно разделить на две группы: культуры короткодневного фото­ периодизма, сформировавшиеся в тропическом и субтропическом поясах, где летом продолжительность дня близка к продолжитель­ ности ночи (короткий день), и культуры длиннодневного фотопе­ риодизма, сформировавшиеся как вид в зоне средних широт, зоне длинного летнего дня (табл. 1). 1. Требования биологии длинно- и короткодневных полевых культур к основным факторам среды Культуры Показатель короткого дня Напряженность инсоляции Сумма активных температур Холодостойкость Терпимость к недостатку влаги Толерантность к кислой почве Обеспеченность макро- и микроэлементами Гранулометрический состав почвы Темпы роста стебля в начале вегетации Темпы роста корня в начале вегетации Период вегетации с продвижением на север Надземная масса с продвижением на север 8 длинного дня Высокая Низкая Больше Меньше (сортовые различия) Низкая Высокая Выше Ниже Ниже Выше (видовые различия) Выше Ниже (широкие вил овые различия) Тяжелее Легче (видовые различия) Медленные Быстрые Быстрые Медленные Увеличивается Сокращается Возрастает Снижается Культурные растения, эволюционно сформировавшиеся в тро­ пическом и субтропическом поясах, предъявляют требования к условиям выращивания, сходные с условиями происхождения ге­ нотипа. Известно, что в тропической и субтропической зонах на­ пряженность инсоляции и температурного режима выше, чем в северных широтах, сумма активных температур здесь никогда не лимитирует рост и развитие растений; все короткодневные куль­ туры требуют «южного» солнца. При высокой напряженности температуры верхний слой почвы быстро пересыхает, но растения приспособились к этому: в пер­ вый период вегетации они большую часть ассимилятов направля­ ют в корневую систему, чтобы корни могли достичь опускающего­ ся влажного слоя почвы. Это имеет важное агротехническое зна­ чение. Длиннодневные сорняки, интенсивно растущие с первых фаз развития, заглушают короткодневные культуры, и получить хороший урожай без прополки и гербицидов становится невоз­ можно. В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотопериодизма, напряженность температурного режима ниже, продолжительность вегетации нередко ограничивается про­ должительностью безморозного периода. Этот же фактор лимити­ рует сумму активных температур (и тем больше, чем выше север­ ная параллель). Вегетационный период короткодневных культур здесь также ограничивается последним сроком возврата весенних холодов и сроком наступления осенних заморозков. В северных широтах в связи с меньшей напряженностью температурного ре­ жима верхний слой почвы медленнее пересыхает и длинноднев­ ные виды, в том числе и сорняки, с первых фаз развития быстро наращивают надземную вегетативную массу. Длиннодневные культуры оказываются более конкурентоспособными по отноше­ нию к сорнякам, чем короткодневные. Почвы зоны формирования короткодневных культур, как пра­ вило, средние и тяжелые по гранулометрическому составу, имеют нейтральную или щелочную реакцию среды, богаты одновалент­ ными и двухвалентными катионами, поэтому культуры короткого дня требуют нейтральных или слабокислых почв с высокой емко­ стью почвенного поглощающего комплекса (ППК). В северных широтах, где сформировались виды длиннодневного фотоперио­ дизма, почвы чаще легкого гранулометрического состава, слабо­ кислые и кислые, с низким содержанием основных элементов ми­ нерального питания, эти культуры лучше выдерживают кислые почвы, небогатые питательными веществами (хотя свою потенци­ альную продуктивность они реализуют на слабокислых и ней­ тральных, богатых элементами питания почвах). Установлено, что с продвижением короткодневных культур на север увеличиваются продолжительность их вегетационного пери­ ода и накопление вегетативной массы. 9 Дело в том, что для прохождения каждого межфазного периода онтогенеза растению необходима определенная сумма активных температур. Активной температурой принято считать нижний порог температуры, при которой все физиологические процессы в растении проходят нормально. Условно за такой порог принята температура 10 °С. Для прохождения онтогенеза каждому виду и сорту требуется своя сумма активных температур, обусловленная генотипом. Зная сумму активных температур сорта, можно без­ ошибочно определить ареал устойчивого вызревания его семян, а зная сумму активных температур за каждый межфазный период, можно с большой степенью надежности прогнозировать наступле­ ние каждой фазы развития. Например, для сои южных сортов от всходов до бутонизации необходима сумма активных температур 1500 "С. Пока растения не наберут эту сумму температур, они не перейдут в генеративный период, а продукты фотосинтеза будут направляться на рост вегетативной массы. С фазы бутонизации до образования бобов необходима сумма активных температур еще 400 °С, а всего для прохождения онтоге­ неза этим сортам требуется 3500 °С. На широте Москвы среднемноголетняя сумма активных температур за вегетацию составляет около 2000 °С. Значит, такие сорта сои большую часть вегетацион­ ного периода здесь будут формировать вегетативную массу, а для образования генеративных органов не хватит напряженности тем­ пературы. С продвижением на юг они быстро набирают необходи­ мую сумму активных температур и фазы скорее сменяют одна дру­ гую, на ростовые процессы и накопление вегетативной массы ос­ тается меньше времени и больше его приходится на генеративный период. Для длиннодневных культур имеет значение не только сумма ак­ тивных температур, но и продолжительность светового дня. С уве­ личением длины дня сокращаются межфазные периоды, а следова­ тельно, и время на накопление массы вегетативных органов; сокра­ щается период вегетации, но при этом снижается масса растений. Таким образом, вид растения (его генотип) отражает экологи­ ческие условия той зоны, в которой он сформировался. В процес­ се эволюции естественный отбор отшлифовал, подогнал требова­ ния биологии вида под параметры основных факторов среды зоны его формирования. Чем в более жестких условиях сформировался вид, тем меньшие требования он предъявляет к условиям выращи­ вания. Чем дальше возделывают вид от зоны его происхождения, тем большее число основных факторов среды приходится челове­ ку корректировать агротехническими приемами, тем больше за­ трачивать средств на единицу продукции этого вида. Альтернати­ вой этому положению может быть создание сорта, требования биологии которого решительно изменены по сравнению с исход­ ной формой и соответствуют параметрам основных факторов сре­ ды конкретной зоны. 10 Следовательно, для того чтобы узнать, какие требования предъявляет культура к условиям выращивания, необходимо знать экологические условия зоны формирования вида. H. И. Вавилов в 1935 г. определил восемь основных центров происхождения и рассеяния видов, вошедших в культуру: 1 — Ки­ тайский; 2 — Индийский, в том числе Индо-Малайский; 3 — Среднеазиатский; 4 — Переднеазиатский; 5 — Средиземномор­ ский; 6 — Абиссинский (Эфиопский); 7 — Южномексиканский и Центральноамериканский; 8 — Южноамериканский, включаю­ щий Чилоанский и Бразильско-Парагвайский. По мере накопле­ ния материала границы центров уточнялись. Он счел более пра­ вильным называть их очагами происхождения культурных расте­ ний, выделяя при этом центры генетического разнообразия и центры формообразования. Продолжатели идей Н. И. Вавилова — Е. Н. Синская, П. М. Жуковский, А. И. Купцов и другие по ре­ зультатам более поздних научных экспедиций расширили число центров происхождения культурных растений и уточнили их на­ звания. П. М. Жуковский приводит следующую классификацию генцентров. I. Китайско-Японский (Восточноазиатский, по Н . И . В а в и л о ­ ву), включающий умеренные и субтропические районы Китая, Кореи, Японии, — родина сои, мягкой пшеницы, проса, чумизы, пайзы, гречихи и др. 2. Индонезийско-Южнокитайский (Южноазиатский тропичес­ кий, по Н. И. Вавилову) — родина овса, овсюга, сахарного трост­ ника и многих тропических плодовых и овощных культур. 3. Австралийский — родина диких видов риса, австралийских видов хлопчатника, клевера подземного, табака, эвкалипта, мно­ гих древесных тропических растений. 4. Индостанский (Н. И. Вавилов включил его в Южноазиат­ ский тропический) — родина риса, пшеницы круглозернянки, са­ харного тростника, азиатских видов хлопчатника, овощных и пло­ довых растений. 5. Среднеазиатский (Юго-западноазиатский, по Н. И. Вавило­ ву), куда входят территории Таджикистана и Узбекистана, а также Западного Тянь-Шаня и Афганистана. Он тесно связан с Переднеазиатским очагом. Здесь возникла культура гороха, кормовых бобов, чечевицы, нута, маша, конопли, ржи афганской, сафлора, дыни, некоторых видов хлопчатника, других многолетних расте­ ний. 6. Переднеазиатский (Горная Туркмения, Иран, Закавказье, Малая Азия и государства Аравийского полуострова) — родина не­ которых видов пшеницы, ячменя, ржи, овса, гороха, люцерны, стелющегося льна и многих овощных и плодовых культур. 7. Средиземноморский (по Н. И. Вавилову) включает Египет, Сирию, Палестину, Грецию, Италию и другие страны, прилежа­ щие к Средиземноморью, — родина овса, некоторых видов пше11 ницы, ячменя, большинства видов бобовых растений, клевера ползучего, клевера лугового, льна, капусты, свеклы, моркови, брюквы, редьки, лука, чеснока, мака, белой горчицы и др. 8. Африканский (вместе с Абиссинским, по Н. И. Вавилову) — родина сорго, африканского проса, клещевины, африканского риса, ряда видов пшеницы, некоторых видов бобовых, масличной пальмы, кунжута, кофе, ореха кола, некоторых видов хлопчатника и др. 9. Европейско-Сибирский — родина льна-долгунца, клевера гиб­ ридного и ползучего, люцерны изменчивой и посевной, хмеля, ди­ кой конопли, кендыря и некоторых плодовых и овощных растений. 10. Среднеамериканский генцентр, куда входят Мексика, Гва­ темала, Гондурас и Панама, — первичный очаг культуры кукуру­ зы, длинноволокнистого хлопчатника, фасоли, тыквы, кабачков, батата, некоторых видов картофеля, махорки, перца, некоторых многолетних растений. 11. Южноамериканский (Андийский, по Н. И. Вавилову) — ро­ дина культурного картофеля, томата, табака, многолетних видов ячменя, лопающейся кукурузы и др. 12. Североамериканский — родина некоторых видов ячменя, люпинов, травянистых многолетних видов подсолнечника, мно­ гих овощных, ягодных и плодовых растений. Большинство возделываемых растений введено в культуру 5...8 тыс. лет назад и более. По мере развития цивилизации куль­ туры все дальше отодвигались от центров формообразования, за­ селяя новые регионы с другими почвенно-климатическими усло­ виями. Искусственный, а иногда и естественный отбор глубоко изменяли генотип вида. Например, кукуруза — типичная короткодневная тропическая культура, но новые сорта и гибриды мож­ но выращивать на территориях, расположенных на 55° с. ш., дово­ дя до восковой и даже до полной спелости. Исходные формы сои требуют высокой напряженности темпе­ ратуры и суммы активных температур 3500...4000 "С. Сорта север­ ного экотипа, созданные с использованием радиационного мута­ генеза, требуют за вегетацию суммы активных температур 1750... 1800 °С. Они устойчиво вызревают на широте Москвы. Ана­ логичные примеры можно привести по многим видам культурных растений. В соответствии с требованиями биологии растений к условиям выращивания и с агроклиматическими ресурсами в нашей стране проведено территориальное районирование культур. Уральский, За­ падно-Сибирский, Восточно-Сибирский экономические районы специализируются на выращивании зерновых культур; Дальневос­ точный — риса, сои, картофеля; Северо-Западный — льна-долгунца, картофеля; Центральный — картофеля, льна-долгунца; Волго-Вятс­ кий—картофеля, зерновых, сахарной свеклы; Центрально-Черно­ земный — сахарной свеклы, подсолнечника, эфиромасличных, кар12 тофеля; Средне- и Нижневолжский — зерновых хлебов, подсол­ нечника, сахарной свеклы, бахчевых, картофеля; Северо-Кавказс­ кий — зерновых хлебов, подсолнечника, сахарной свеклы. В каждом регионе выделяют сельскохозяйственные зоны с оди­ наковыми природными условиями и особенностями сельскохо­ зяйственного производства. Например, в Северо-Западном и Цент­ ральном регионах, где основными полевыми культурами являются картофель и лен-долгунец, выделено три зоны: 1 — льно-животноводческая (Костромская, Ярославская, Тверская, Смоленская обл.), в которой размещается 87 % посевов льна-долгунца; 2 — пригородная (Московская, Владимирская, Калужская, Ивановс­ кая обл.) и 3 — юго-западная (Рязанская, Тульская, Брянская обл.), имеющая большие площади картофеля. Для удобства изучения полевые культуры принято делить на группы по особенностям возделывания (И. А. Стебут), по исполь­ зованию (Д. Н. Прянишников), характеру использования главного продукта (В. Н. Степанов, П. П. Вавилов), ботаническим и биоло­ гическим особенностям вида. В этом издании принята классифи­ кация последнего издания учебника «Растениеводство» с некото­ рым уточнением биологических групп (табл. 2). 2. Производственная и ботанико-биологическая группировка полевых культур Группа по использованию Зерновые Сочные кормовые Кормовые травы Биологическая группа Род, вид Зерновые мятликовые: 1-й группы Пшеница, рожь, овес, ячмень, три­ тикале 2-й группы Кукуруза, просо, рис, сорго Гречиха Гречиха Горох, кормовые бобы, соя, чечеви­ Зерновые бобовые ца, чина, нут, фасоль, люпин Корнеплоды Сахарная свекла, кормовая свекла, брюква, морковь, турнепс Клубнеплоды Картофель.топинамбур Арбуз, тыква, дыня Бахчевые Кормовая капуста Кормовая капуста Многолетние бобовые Клевер, люцерна, донник, лядвенеи, травы козлятник восточный, эспарцет, л ю ­ пин многолетний Многолетние мятликовые Тимофеевка, кострец, овсяница, травы житняк, лисохвост, райграс, волоснец, пырей, ежа Однолетние бобовые травы Вика, пелюшка, сераделла, клевер пунцовый, шабдар Суданская трава, могар, плевел Однолетние мятликовые травы 13 Продолжение Группа по использованию Масличные и эфиромасличные Прядильные Наркотичес­ кие Биологическая группа Рол, вид Нетрадиционные кормовые Левзея, окопник, борщевик, сильфия, горец, мальва, перко, редька растения масличная Масличные Подсолнечник, сафлор, рапс, гор­ чица, рыжик, клещевина, кунжут, арахис Эфиромасличные Кориандр, анис, тмин, мята, шалфей Хлопчатник Растения с волокном на семенах Лубоволокнистые Лен, конопля, кенаф Наркотические и хмель Табак, махорка, хмель Контрольные вопросы и задания 1. Какие отрасли науки интегрирует растениеводство? 2. Перечислите основные факторы среды, определяющие величину и качество урожая. 3. Какие показатели характеризуют культуры короткого дня, а какие — длин­ ного дня? 4. Что такое активная температура? Как изменяется порог активной темпера­ туры вида в зависимости от региона его происхождения? 5. Назовите центры происхождения видов по Н. И. Вавилову и по П. М. Жу­ ковскому. Какое практическое значение имеют сведения о центре происхождения вида? 6. Как классифицируют полевые культуры? Глава 2 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РОСТ, РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ, УРОЖАЙ И ЕГО КАЧЕСТВО Для того чтобы исключить различное понимание специальных терминов науки растениеводства, далее приведены пояснения не­ которых из них. Рост растений — увеличение размеров и массы растений. Развитие растений — качественные изменения структуры и функций отдельных органов растения в онтогенезе, переход его из одного этапа органогенеза в другой, из одной фазы развития в другую. Рост и развитие растений не всегда проходят синхронно. На­ пример, культуры короткого дня при возделывании в северных широтах с низкой напряженностью температурного режима дли14 тельное время не могут набрать сумму активных температур для того, чтобы перейти в следующую фазу развития; в этом случае рост идет быстро, а развитие отстает. Сорта сои северного экотипа, которым для прохождения онто­ генеза необходима сумма активных температур всего 1800 *С, а за вегетативный период — лишь 600 °С, на юге России быстро наби­ рают необходимую сумму, переходят в генеративный период, за­ вершающийся созреванием семян. На ростовые процессы у них не хватает времени, растения остаются низкорослыми (20...30 см), с небольшим числом бобов и семян, хотя на территориях, располо­ женных на 55° с. ш., они достигают высоты 60...80 см и число бо­ бов на растении превышает 30. Онтогенез у однолетних культур — развитие растения от семени до семени, у многолетних — от прорастания семени до отмирания растения. Вегетационный период у однолетних культур — период от посева семян до созревания, у многолетних — от весеннего пробуждения почек до осеннего прекращения роста вегетативных органов и пе­ рехода в состояние покоя. Вегетативный период у однолетних культур — период от всхо­ дов до начала бутонизации, у многолетних — от начала весеннего отрастания до бутонизации. Генеративный период — период от начала бутонизации до пол­ ной спелости семян. При одинаковой продолжительности вегетационного периода у двух сортов одного вида семенная продуктивность выше у того сорта, у которого короче вегетативный и длиннее генеративный период. Вегетативная масса бывает больше у сорта с длинным ве­ гетативным периодом. Органогенез — последовательное образование и развитие от­ дельных органов растения в онтогенезе. Фазы развития растений — условно выбранные периоды онто­ генеза, в которые происходят наиболее важные физиологические и морфологические изменения в растении. Условность фаз можно проиллюстрировать такими примерами: всходы зерновых мятликовых — это появление проростка над по­ верхностью почвы, однако фазу всходов принято отмечать, когда лопается колеоптиль, а высота листа достигает 3...5 см; фазу куще­ ния отмечают при появлении над поверхностью почвы боковых побегов, хотя подземное ветвление начинается с ростовых процес­ сов почек узла кущения; фазу выхода в трубку отмечают тогда, когда колос со сближенными междоузлиями находится во влага­ лище листа на высоте 5 см от почвы — так удобнее его прощупы­ вать (фактически же выход в трубку совпадает с началом роста стебля, т. е. происходит на неделю раньше). Фитоценоз (фито — растение, ценоз — сообщество) — раститель­ ное сообщество. Естественный фитоценоз — устойчивое многовидо15 вое растительное сообщество. Агроценоз — одновидовое или м н о ­ говидовое сообщество растений, искусственно создаваемое че­ ловеком (чаще всего это культуры, выращиваемые на пашне). Урожай — продукция, полученная в результате выращивания сельскохозяйственных культур. Урожайность — урожай сельскохозяйственной культуры с еди­ ницы площади посева. В одних и тех же условиях урожайность одного сорта бывает выше или ниже, чем другого. Потенциальная урожайность — это наибольшая урожайность сорта, обусловленная генотипом, которая реализуется при удов­ летворении всех требований биологии сорта. Структура урожая — показатели компонентов, от которых за­ висит величина урожая. Например, при анализе структуры урожая зерновых культур учитывают густоту растений, продуктивную кус­ тистость, число стеблей с колосом на 1 м , число колосков и зерен в колосе, массу зерна с одного колоса, долю зерна в надземной биомассе (индекс урожая), биологический урожай зерна. Биологический урожай — количество продукции, выращенной на единице площади. Хозяйственный урожай всегда меньше био­ логического урожая на величину потерь при уборке. Норма удобрений — количество действующего вещества, ис­ пользуемое за год на 1 га. Доза удобрений — часть нормы, применяемая за один прием. Например, норма азота под озимую пшеницу 150 кг/га, ее вносят в три приема: до посева в дозе 30 кг/га (для более дружных всходов и лучшего развития растений до наступления осенних холодов), весной после прекращения горизонтального и вертикального сто­ ка воды в дозе 90 кг/га (для активного нарастания вегетативной массы) и в фазе налива зерна в виде некорневой подкормки в дозе 30 кг/га (для повышения белковистости зерна). На рост, развитие растений, урожай и его качество в той или иной степени влияет весь комплекс факторов внешней среды. При этом ни один фактор не может быть заменен другим, по сво­ ему физиологическому действию все они имеют равное значение для жизни растения. Например, недостаточная освещенность не может быть заменена повышенной температурой, избыток калия не компенсирует недостаток фосфора. Это закон физиологичес­ кой равнозначности и незаменимости факторов. Как следствие этого закона, рост, развитие растений, урожай и его качество ограничиваются фактором, находящимся в миниму­ ме. Иногда это следствие интерпретируют как самостоятельный закон — закон минимума. Из закона равнозначности и незаменимости факторов вытекает еще одно очень важное следствие — все физиологические процес­ сы в растении будут идти активно, генотип может реализовать свою потенциальную продуктивность, если параметры каждого фактора среды будут оптимальными. Избыток каждого фактора 2 16 так же вреден, как и его недостаток. Например, при избытке воды снижается аэрация почвы, и кислород становится ограничиваю­ щим фактором. Это следствие закона равнозначности и незамени­ мости факторов иногда формулируют как самостоятельный за­ кон — закон оптимума. Параметры некоторых из этих факторов человек пока не может регулировать, хотя они имеют очень важное, иногда решающее значение (табл. 3). Например, продолжительность безморозного периода ограничивает пределы вегетационного периода (как пра­ вило, чем дольше вегетационный период, тем выше продуктив­ ность сорта). 3. Классификация факторов, определяющих рост, развитие растений, урожай и его качество Нерегулируемые Частично регулируемые Продолжительность без­ Распределение снега по морозного периода полю Весенне-летний возврат Влажность почвы заморозков Влажность воздуха в Напряженность инсоляции фитоценозе по месяцам Водная и ветровая Сумма активных температур эрозия Скорость ветра Гумусированность почвы Относительная влажность Реакция почвенного воздуха (суховеи) раствора Сумма осадков Емкость поглощения Распределение осадков по почвенного поглощаю­ месяцам щего комплекса Интенсивность осадков Микробиологическая Град активность почвы Зимняя температура воздуха Уровень обеспеченности Толщина снежного покрова элементами питания и продолжительность пери­ ода, когда земля покрыта снегом Рельеф Гранулометрический состав почвы Регулируемые Культура Сорт Засоренность посева Поражение растений болезнями Повреждение вредителя­ ми Обеспеченность элемен­ тами питания: азотом фосфором калием микроэлементами рН почвы (известкова­ ние, гипсование) Аэрация почвы (основ­ ная, предпосевная обработка, уход) При весенне-летнем возврате заморозков отодвигаются сроки по­ сева культур короткодневного фотопериодизма, сокращается период их вегетации, а следовательно, снижается потенциальная урожай­ ность. От напряженности инсоляции зависит скорость прохождения фаз развития: чем она выше, тем быстрее фазы развития сменяют одна другую. Это особенно существенно для теплолюбивых культур. 2 Г. С. П о с ы п а н о в 17 Исключительно важное значение суммы активных температур как нерегулируемого фактора показано ранее. От суммы осадков и распределения их по периодам вегетации чаще всего зависят вели­ чина и качество урожая. Имеет значение и интенсивность осад­ ков. Ливни вызывают большой поверхностный сток, сопровожда­ емый водной эрозией и слабым смачиванием почвы. Параметры всех этих факторов определяются географической зоной. По показателям агроклиматических ресурсов сельское хозяйство в России менее обеспечено, чем в странах Западной Европы и Се­ верной Америки (табл. 4). Это значит, что продуктивность 1 га пашни, которая зависит от времени аккумуляции солнечной энер­ гии и влагообеспеченности, потенциально в России в 1,5...2,0 раза ниже, чем в странах Западной Европы и Северной Америки. Для получения одного и того же урожая культуры в нашей стране не­ обходимы большие капиталовложения. 4. Агроклиматические условия растениеводства России и других регионов мира Западная Северная Показатель Россия Европа Америка Длительность безморозного периода, дней Сумма активных температур за вегетационный период, °С Количество осадков, мм 90... 180 150...240 150...240 1000...4000 25ОО...650О 250О...80ОО 250...600 900... 1000 800...1000 Важные нерегулируемые факторы — зимние температуры воз­ духа, продолжительность периода, когда земля покрыта снегом, толщина снежного покрова. Из-за низких зимних температур в Восточной Сибири невозможно возделывать озимые культуры, а в малоснежные холодные зимы на юге Сибири происходит вымер­ зание озимых. Холмистый рельеф затрудняет выбор возделываемой культуры и сорта. На южном склоне больше солнечной радиации, здесь предпочтительнее размещать теплолюбивые культуры, а на север­ ном склоне — холодостойкие. Следовательно, на холмистой мест­ ности желательно иметь набор культур и сортов с различными требованиями к напряженности инсоляции. Вторую группу факторов можно оценить как частично регули­ руемые. Это те факторы, которые в принципе можно регулиро­ вать, но их регулирование осуществляют на малой площади из-за большой энергоемкости или низкой эффективности приема. На­ пример, влажность почвы можно регулировать с помощью ороше­ ния и осушения, но этот прием дорогостоящий, энергоемкий. На больших площадях сельскохозяйственных угодий культуры воз­ делывают при естественной влагообеспеченности, урожай зави­ сит от количества осадков и их распределения по периодам веге­ тации. Частично регулируемый фактор переходит в ранг нерегу­ лируемого. 18 Влажность воздуха в фитоценозе возможно регулировать с по­ мощью мелкокапельного орошения, однако этот дорогостоящий прием применяют на ничтожно малых площадях чайных и цитру­ совых плантаций. Водная и ветровая эрозия уносит вместе с почвой много пи­ тательных веществ, иногда полностью исчезает пахотный слой почвы. Борьбу с эрозией в той или иной мере ведут повсеместно, однако эрозионные процессы не приостанавливаются и система­ тическая потеря почвы и питательных веществ продолжается. Важнейший показатель качества почвы — гумусированность. На небольших площадях с помощью внесения органических удобрений в высоких нормах можно повысить гумусированность почвы с 1,0...1,5 до 3...4 %. Но на всей площади посева это не­ возможно, в лучшем случае при внесении органики и использо­ вании сидератов можно стабилизировать гумусовый режим поч­ вы. Это же относится и к емкости поглощения П П К и микроби­ ологической активности почвы — показателям, тесно связанным с гумусированностью. Изменению реакции почвенного раствора уделяют существен­ ное внимание. Судя по статистическим отчетам, все кислые почвы России произвесткованы уже дважды. Однако существенного из­ менения реакции почвенного раствора не произошло. Дело в том, что при внесении 1 т С а С О р Н среднесуглинистой почвы сдви­ гается на 0,1 единицы. Для того чтобы изменить реакцию почвен­ ного раствора с 4,5 до 5,5, нужно внести на 1 га около 10 т С а С О , а для успешного возделывания бобовых культур р Н почвы дол­ жен быть не ниже 6. С учетом влажности и содержания примесей в известковых материалах необходимо внести около 20 т доломи­ товой муки на 1 га. Фактически же норма известковых материалов составляла 2...4 т/га. При такой норме можно сдвинуть р Н по­ чвы на 0,2...0,4 единицы, но из-за применения азотных и хлорсодержащих калийных удобрений рН восстанавливается до исходно­ го состояния. Для оптимизации почвенного раствора необходимы большие энергетические и финансовые затраты (энергосодержа­ ние 1 т СаСОз составляет в среднем около 8,5 ГДж, а 1 т зерна пшеницы — около 18 ГДж). Третья группа факторов — это те, которые человек может регу­ лировать на больших площадях. Главная задача агронома заклю­ чается в том, чтобы с помощью регулируемых факторов свести к минимуму негативное влияние нерегулируемых и частично регу­ лируемых факторов на рост, развитие растений, урожай и его ка­ чество. Для возделывания в условиях короткого вегетационного периода с низкой суммой активных температур подбирают культу­ ры и сорта с соответствующими требованиями биологии. Чтобы избежать повреждения теплолюбивых растений от возврата весен­ не-летних заморозков, эти культуры высевают в более поздние сроки. э с 0 Л э С0Л с 0 Л 2* 19 Недостаточное содержание элементов питания в почве вос­ полняют с помощью применения органических и минеральных макро- и микроудобрений. Для снижения засоренности посевов, предупреждения заражения растений болезнями и повреждения вредителями используют агротехнические, химические и биоло­ гические методы борьбы с вредными организмами. Контрольные вопросы и задания 1. Дайте определение понятиям: рост растений, развитие растений. Каковы темпы роста и развития одного и того же вида и сорта растения в Астрахани и в Архангельске? 2. Что такое вегетативный период? Каковы его границы у однолетних и много­ летних трав? 3. Какой период в жизни растения называют генеративным? 4. Назовите границы вегетационного периода однолетних и многолетних трав. 5. Какие периоды роста и развития растений включает онтогенез? 6. Что такое фаза развития растений? Какие фазы развития проходят растения семейства Мятликовые? 7. Приведите примеры фитоценоза и агроценоза. 8. Чем отличаются такие понятия, как урожай, урожайность, потенциальная урожайность? 9. Назовите компоненты структуры урожая. 10. В чем различия биологического и хозяйственного урожая? 11. Что называют нормой удобрений, дозой удобрений? 12. В чем суть закона физиологической равнозначности и незаменимости фак­ торов жизни? 13. Какие факторы жизни растений относят к нерегулируемым, частично регу­ лируемым и регулируемым? Как снизить отрицательное влияние нерегулируемых факторов? Глава 3 ДИАПАЗОН ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР Урожайность сельскохозяйственных культур главным образом зависит от режима влагообеспеченности растений в течение веге­ тации. Для реализации потенциальной продуктивности растений влажность почвы в течение вегетации должна быть в диапазоне от 100 до 60 % предельной полевой влагоемкости. Предельная полевая влагоемкость (ППВ) — это максимальная влажность подвешенной почвы или максимальное количество воды, которое почва способна удержать после стекания гравита­ ционной воды (влажность, при которой все поры почвы заняты водой, называется полной влагоемкостью). Почву в этом состоя20 нии высушивают и определяют процент воды к абсолютно сухой почве. Это значение влажности и будет равно 100 % П П В . Оно в большой степени зависит от гранулометрического состава и гумусированности почвы. Для среднесуглинистых почв (с содержани­ ем гумуса около 2 %) 100 % П П В бывает около 25...26 % на абсо­ лютно сухую почву. Для супесчаных слабогумусированных почв этот показатель снижается до 22...24 %, а для тяжелых суглинков (с содержанием гумуса 4...5 %) увеличивается до 30...34%. У оторфованных почв 100 % П П В еще выше. Синоним П П В — наименьшая влагоемкость (НВ) менее удачен, так как влажность устойчивого завядания меньше НВ, кроме того, есть еще не­ сколько понятий влажности почвы, которые меньше наименьшей влагоемкости, поэтому наибольшую влажность подвешенной поч­ вы, или почвы пахотного слоя, не подстилаемого глеевым гори­ зонтом, нелогично называть наименьшей. Для того чтобы в любой период вегетации определить влаж­ ность почвы в процентах П П В , необходимо знать, какой влажнос­ ти соответствуют 100 % ППВ и какова влажность почвы на абсо­ лютно сухое вещество в данный момент. Например, 100 % П П В соответствуют 27 % влажности на абсолютно сухую почву, а влаж­ ность почвы во время анализа составила 16,2%, т . е . она равна 60 % П П В . При влажности, равной 100 % П П В , капилляры почвы заполнены водой и соединены, крупные поры, которые составля­ ют более половины всех пор почвы, заняты воздухом. Корни рас­ тений при этом не испытывают кислородной недостаточности. Корневой волосок, нашедший капилляр, может брать из него воду в течение всего периода его жизни — 5...20 дней в зависимости от генотипа вида и сорта. Влажность выше 100 % П П В избыточна, так как воздух вытесняется водой и корни испытывают кислород­ ную недостаточность. Следовательно, 100 % П П В можно назвать верхним пределом оптимальной влажности почвы. По мере испарения воды с поверхности почвы и использования ее вегетирующими растениями влажность пахотного слоя почвы постоянно снижается, и на определенном этапе единая водно-ка­ пиллярная система разрушается, капилляры почвы разрываются. Это состояние почвы по влажности называют влажностью разрыва капилляров (ВРК). У большинства почв она наступает при сниже­ н и и влажности до 60 % П П В , на легких слабогумусированных почвах —при 63...65, а на связных и высокогумусированных— при 55...58 % П П В . Когда влажность почвы опускается ниже влажности разрыва капилляров, корневой волосок, нашедший обрывок капилляра, быстро исчерпывает из него воду и отмирает. Продолжительность функционирования корневого волоска сокращается с 10... 15 до 4...3 сут или даже нескольких часов. Растение вынуждено образо­ вывать все новые и новые корневые волоски для поиска новых обрывков капилляров с водой. 21 Длина одного корневого волоска в среднем составляет около 1 мм, у мятликовых культур — 1,5 мм. Подсчитано, что на 1 м м участка растущей зоны корня кукурузы находится около 1900 кор­ невых волосков. Общая длина корневых волосков одного растения достигает 3...4 км, а у тыквы — 25 км. В посеве пшеницы на 1 га всасывающая поверхность корней составляет 100 тыс. м . При н е ­ достатке влаги эта огромная всасывающая поверхность сменяется тем быстрее, чем глубже водный стресс. Вероятно, именно из-за периодического недостатка влаги в почве в сухостепной зоне образовался мощный гумусовый слой. Здесь растительный покров сотни тысяч или миллионы лет работает на поиск обрывков капилляров с водой и абсолютно большая часть фотоассимилятов направляется в почву (рис. 2). Следовательно, влажность разрыва капилляров — нижний предел оптимальной влажности почвы. При влажности почвы 50...45 % П П В растение тургоресцентно и внешне не обнаруживает признаков водного стресса, однако большая часть фотоассимилятов идет на образование все новых мелких корешков и корневых волосков, уменьшается накопление надземной массы вегетативных и генеративных органов. При дальнейшем снижении влажности почвы до 35...25 % П П В накоп­ ление надземной массы почти прекращается, все ассимиляты на­ правляются на рост мелких корней для поиска воды. Особенно большой ущерб наносит снижение влажности почвы ниже В Р К бобовым культурам, под которые не вносят азотные удобрения. Н а симбиотическую фиксацию азота воздуха растения затра­ чивают много углеводов. При низкой влажности почвы н е ­ обходимость формирования мелких корешков отвлекает углеводы от клубеньков, и и з за недостатка энергии симбиотическая фиксация азота воз­ духа сначала снижается, а п о ­ том прекращается совсем. Начинается отмирание клу­ беньков. В Средней Азии при нарушении режима орошения Рис. 2. Корневая система бобовых культур при различной влажности на корнях сои клубеньки не пахотного слоя почвы: образуются; в Ставропольском а — влажность ниже влажности разрыва ка­ крае люцерна без орошения по пилляров (ВРК) (прерывистыми линиями по­ этой же причине не вступает в казаны разорванные капилляры); б — влаж­ симбиоз с ризобиями; в Б а ш ность выше ВРК 2 2 22 кортостане, Нижнем Поволжье горох на больших площадях также не образует клубеньков в течение вегетации. В результате бобовые растения испытывают не только водный стресс, но и острый недо­ статок азотного питания. После восстановления влажности почвы за счет осадков или орошения старые клубеньки не восстанавли­ ваются, а по периферии корневой системы образуются новые мел­ кие клубеньки, фиксирующие азот. Однако растения в течение определенного периода, продолжительность которого зависит от длительности водного стресса, испытывают и водный, и азотный дефицит, из-за этого неизбежно снижается их продуктивность. Культуры автотрофного типа питания азотом легче переносят временное снижение влажности почвы ниже ВРК, поскольку с восстановлением ее они сразу используют минеральные формы азота, внесенные в виде азотных удобрений. Следовательно, для реализации потенциальной продуктивнос­ ти растений влажность почвы в течение вегетации должна быть в диапазоне от 100 % П П В до влажности разрыва капилляров. ВРК является предполивным порогом влажности почвы. Разные виды культурных растений по-разному переносят вре­ менный недостаток влаги. Это определяется степенью развития их корневой системы. Например, общая длина корней одного расте­ ния ржи, выращенного в теплице, составила 623 км, а общая пло­ щадь их поверхности — 639 м , т. е. в 130 раз больше поверхности надземных органов. Суммарный прирост всех корней за одни сут­ ки равнялся примерно 5 км, а прирост одного корешка — от 2 до 6,5 см, причем эти корни были расположены в объеме почвы всего около 6 л. У водных и водно-болотных растений корневых волос­ ков нет. Отмечена видовая специфичность бобовых культур по отноше­ нию к недостатку влаги. Например, при периодическом снижении влажности почвы до 50 % П П В активный симбиотический потен­ циал (АСП) гороха составил 15 % максимального значения, люпи­ на желтого —60, а эспарцета —75 %. Это объясняется тем, что корневые системы эспарцета и люпина желтого уходят глубже и способны поднимать воду из недоступных для других культур го­ ризонтов. Избыточное увлажнение (свыше 100 % ППВ) легче переносит симбиотический аппарат клевера гибридного и хуже — эспарцета. Для люцерны уровень грунтовых вод выше 1 м отрицательно ска­ зывается на величине и активности симбиотического аппарата. Центральный район Нечерноземья относится к зоне достаточ­ ного увлажнения, поскольку среднемноголетнее годовое количе­ ство осадков равно количеству воды, испаряющейся с водной по­ верхности. Однако за последние 30 лет только 10 лет были удов­ летворительными по влагообеспеченности, когда при прочих благоприятных условиях бобовые культуры формировали боль­ шой активный симбиотический аппарат. В остальные годы клу2 23 беньки появлялись с запозданием из-за сухой весны или рано от­ мирали из-за снижения влажности почвы в июне, азотфиксация была ослаблена, урожай при этом резко снижался (табл. 5). 5. Урожайность бобовых культур, т/га, в зависимости от влагообеспеченности (фон — достаточная обеспеченность Р, К, В, Мо; инокуляция, рН„, 6,5...6,8) л Влагообеспеченность Культура Горох Кормовые бобы Фасоль Соя Люцерна (сено) оптимальная недостаточная в засушливые годы 3 3,1 3 1,8 2,2 1,2 0,7 1 1,9 13,7 2,1 1,4 7,5 0,8 3,9 На дерново-подзолистых и подзолистых почвах Нечернозем­ ной зоны до 90...95 % корней растений находится в плодородном пахотном слое, поэтому при орошении достаточно, чтобы прома­ чивался только данный слой. При этом снижается расход воды, исключается возможность вымывания питательных веществ из па­ хотного слоя, обеспечивается получение максимального урожая на единицу поливной воды и минеральных удобрений. Однако при снижении влажности пахотного слоя до ВРК поливать прихо­ дится чаще. Поскольку влажность почвы — процесс динамичный, изменя­ ющийся ежечасно, то, называя оптимальную влажность почвы для какой-то культуры, можно говорить только о диапазоне влажнос­ ти или о предполивном пороге влажности. Контрольные вопросы и гадания 1. Назовите нижний и верхний пределы оптимальной влагообеспеченности любой культуры. Чем определяются эти пределы? 2. От каких параметров агрофизических показателей почвы зависит величина предельной полевой влагоемкости? 3. При какой относительной влажности почвы происходит ускоренное отми­ рание мелких корешков и как это сказывается на величине урожая? 4. Каков механизм влияния недостаточной влажности почвы на снижение со­ держания белка в растениях семейства Бобовые? 5. Чем обусловлена видовая специфичность бобовых по отношению к недо­ статку влаги? 6. По каким параметрам определяют предполивной порог влажности почвы? Глава 4 БИОЛОГИЧЕСКИЙ АЗОТ Экологическое, агротехническое и экономическое значение. Био­ логическая фиксация азота воздуха может быть главным рычагом решения проблемы растительного белка. При включении азота воздуха в биологический круговорот обеспечивается производство дополнительного белка. Белковая продуктивность культур, спо­ собных к симбиотической азотфиксации при благоприятных ус­ ловиях симбиоза, во много раз превосходит белковую продук­ тивность культур, не обладающих таким свойством. Продукция, полученная с участием симбиотически фиксиро­ ванного азота, отличается высокими пищевыми и кормовыми ка­ чествами, безвредна для человека и животных. При попытке суще­ ственно повысить содержание белка в растениях и увеличить сбор его с единицы площади за счет обильного удобрения минераль­ ным азотом происходит накопление в вегетативной массе нитра­ тов, резко снижается качество урожая. Корма и продукты питания с повышенным содержанием окисленных форм азота вызывают болезни обмена веществ, опорно-двигательной и нервной систем, генеративных органов и генетические нарушения. Дело в том, что оксиды азота блокируют функции гемоглобина и организм страда­ ет от недостатка кислорода. С помощью биологической фиксации азота воздуха в опреде­ ленной степени можно решить проблему охраны окружающей среды, предотвращая загрязнение грунтовых вод и водоемов окси­ дами азота. Обеспечить же высокую белковую продуктивность не­ бобовых культур, не способных к симбиотической азотфиксации, невозможно без применения больших норм минерального азота. Часть этого азота в виде оксидов попадает в грунтовые воды и во­ доемы, иногда концентрация их превышает предельно допусти­ мые нормы. Оксиды, поступая с водой в организм человека, пре­ вращаются в нитрозосоединения, которые являются канцерогена­ ми и могут вызывать образование злокачественных опухолей спустя месяцы и даже годы. В некоторых странах карта повышен­ ного распространения онкологических заболеваний совпадает с картой применения больших норм азотных удобрений и повы­ шенного содержания нитратов в грунтовых водах. Даже при самом высоком сборе белка бобовых культур (более 3 т/га) за счет симби­ отически фиксированного азота воздуха опасности нет. Благодаря симбиотической фиксации азота воздуха обеспечи­ вается экономия затрат энергии на единицу продукции. Насколь­ ко энергетически выгодно получать растительный белок за счет симбиотически фиксированного азота, показывают следующие цифры: энергетическая себестоимость 1 кг белка костреца безос­ того, полученного за счет азотных удобрений, составляет 65 МДж, 25 1 кг белка люцерны, полученного с участием биологического азо­ та, — 21, козлятника восточного — 14 МДж. Фиксация азота воздуха — весьма энергоемкий процесс. На техническую фиксацию 1 т азота и превращение ее в минеральные азотные удобрения затрачивается около 80 ГДж энергии. Симбиотическая фиксация азота осуществляется за счет энер­ гии солнца, аккумулированной в процессе фотосинтеза. Учеными кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева ус­ тановлено, что интенсивность фотосинтеза листьев возрастает по мере активизации симбиоза, расход углеводов на азотфиксацию компенсируется лучшим использованием солнечной радиации и не снижает урожай. Выращивая бобовые культуры, активно фиксирующие азот воздуха, можно решить проблему сохранения и даже расширенно­ го воспроизводства естественного плодородия почвы. После воз­ делывания таких высокоурожайных культур, как клевер луговой и люцерна изменчивая, в Нечерноземной зоне в почве остается с корневыми и пожнивными остатками 80...100 кг азота на 1 га, т. е. больше, чем растения выносят его из почвы за вегетацию. Этого азота достаточно для того, чтобы дополнительно получить с 1 га 1,5...2,0 т зерна за время последействия растительных остатков (2...3 года). Таким образом, при симбиотической фиксации азота воздуха не только обеспечивается высокая белковая продуктив­ ность бобовых культур, но и увеличивается урожай последующей культуры в севообороте, сохраняется плодородие почвы. Тем не менее средняя урожайность зерновых бобовых культур и многолетних бобовых трав остается низкой: зерновых бобо­ вых—порядка 1,3..Л,5т семян, многолетних бобовых трав — 2,5...3,0 т сена с 1 га. Чаще всего фактором, лимитирующим уро­ вень урожая, является недостаток азота. Каковы фактические объемы симбиотической азотфиксации в нашей стране и возможно ли увеличить долю биологического азо­ та в азотном балансе растениеводства? В расчетах, проведенных ранее некоторыми учеными, размер симбиотической фиксации азота посевами бобовых культур на территории нашей страны принимали на уровне 70...90 кг/га, на всей площади посевов — 16 млн т. Размер несимбиотической (ас­ социативной) азотфиксации принимали на уровне 15...18 кг/га, на всей пашне страны (228 млн га) — 3,4...4,1 м л н т фиксированного азота. Эти объемы азотфиксации, вошедшие в научную литерату­ ру, явно велики. Во-первых, приняты завышенные нормы симбиотической азотфиксации. При средней по стране урожайности зерновых бо­ бовых культур порядка 1,5 т/га общее потребление азота из всех источников составляет не более 85 кг/га. На дерново-подзолистых почвах при естественном плодородии урожайность зерновых культур составляет 1,2...1,4 т/га, а на черноземах — 1,8...2,8 т/га, 26 т. е. растения могут усвоить из дерново-подзолистой почвы 42...53 кг и из черноземной — 69...90 кг азота с 1 га без симбиоти­ ческой азотфиксации и минеральных удобрений. То, что такое ко­ личество азота используется посевами из почвы, свидетельствует о снижении ее плодородия, запасов азота в ней. Даже без учета вно­ симых под эти культуры азотных удобрений на долю всей биоло­ гической (симбиотической и несимбиотической) азотфиксации остается в среднем 10...38 кг/га, что значительно меньше величи­ ны, принятой в расчетах. Площадь под зерновыми бобовыми культурами в стране составляла около 5 млн га, а значит, факти­ ческий средний объем симбиотической азотфиксации — около 140 тыс. т. Сравнительно низкую среднюю симбиотическую азотфиксацию можно объяснить тем, что в отдельных зонах страны нередко зерновые бобовые вообще не вступают в симбиоз с ризобиями или активность симбиоза бывает крайне слабой из-за неблагоприятно складывающихся экологических условий. Средняя урожайность многолетних бобовых трав и их смесей с мятликовыми культурами, занимавших около 15 млн га, также была невелика — 2,5...2,7 т сена с 1 га. Для формирования такой урожайности общее потребление азота посевом из всех источни­ ков в среднем составило 68 кг/га. Учитывая использование посе­ вами азота почвы (в среднем около 50 кг/га) и минеральных удоб­ рений (весенние и поукосные подкормки многолетних трав азо­ том), на биологическую фиксацию азота осталось не более 20 кг/га (по крайней мере, намного меньше принятого в расчетах количе­ ства — 70...90 кг/га). Во-вторых, приняты завышенные нормы несимбиотической азотфиксации. С урожаем сена травосмесей естественных к о р ­ мовых угодий (0,5...0,7 т/га) отчуждается в среднем до 8 кг азота с 1 га, т. е. общее потребление фитоценозом этого элемента из всех источников меньше, чем принятая норма несимбиотической азотфиксации. При расширении площади посева зерновых бобовых культур в России до 10 млн га и повышении их урожайности до 2 т/га можно увеличить симбиотическую азотфиксацию этой группой культур в 7 раз. При расширении посевных площадей многолет­ них бобовых трав до 23 млн га и вполне реальном повышении их урожайности до 6 т/га объем биологической азотфиксации может быть увеличен в 20 раз. Общая азотфиксация составит более 6 млн т, а доля участия биологического азота в азотном балансе страны может возрасти до 26 %. За счет этого дарового азота можно получить 38 млн т полноценного растительного белка, а в перспективе эти цифры могут увеличиться соответственно до 9 и 57 млн т. И это при том, что в расчетах принята не слишком вы­ сокая урожайность (в Центральном районе Нечерноземной зоны получают по 2,5...3,5т семян зерновых бобовых культур, до 15 т 27 сена люцерны, более 12 т сена клевера лугового и ползучего с 1 га, южнее этой зоны потенциальная урожайность этих культур еще выше). Можно полагать, что в обозримом будущем за счет симбиоти­ ческой азотфиксации в нашей стране в биологический круговорот может быть вовлечено более 15 млн т азота воздуха, что по белко­ вой продуктивности эквивалентно экономии 90 млн т аммиачной селитры. Это в несколько раз больше, чем производит минераль­ ного азота вся азотно-туковая промышленность страны. Определенный вклад в биологическую азотфиксацию могут внести актиноризный симбиоз и свободноживущие диазотрофы. Наибольший практический интерес представляет бобово-ризобиальный симбиоз, продуктивность которого достигает в условиях средней полосы России 400 кг, а в южных районах с более дли­ тельным вегетационным периодом — 500...600 кг азота воздуха на 1 га. В отличие от фиксации азота свободноживущими диазотрофами, которые используют энергию органического вещества по­ чвы и экссудаты растений (весьма ограниченный источник), симбиотическая фиксация азота идет за счет энергии солнца, аккуму­ лированной растениями в процессе фотосинтеза. Задача состоит в том, чтобы изучить, выявить условия макси­ мальной активности бобово-ризобиального симбиоза для каждой группы культур, для каждой культуры, в каждой почвенно-климатической зоне и обеспечить эти условия агротехническими при­ емами. Условия активного бобово-ризобиального симбиоза. В симбиоти­ ческой фиксации азота воздуха принимают участие макросимби­ онт—растение и микросимбионт — клубеньковые бактерии рода Rhizobium, которые подразделяют на 11 видов. Каждый вид бакте­ рий приспособлен к одному виду растений или к группе видов рас­ тений. Например, соевые ризобии Rh. japonicum инфицируют толь­ ко сою, другие виды клубеньковых бактерий не вступают в симбиоз с соей. Rh. lupini инфицируют только люпин, Rh. lotus инфицируют лядвенец, a Rh. leguminosarum могут вступать в симбиоз с викой по­ севной и мохнатой, горохом и пелюшкой, кормовыми бобами, чи­ ной и чечевицей. Эта приспособленность вида клубеньковых бакте­ рий к группе видов или определенному виду бобового растения на­ зывается специфичностью. Не все расы (штаммы) одного специфичного вида клубенько­ вых бактерий могут одинаково успешно проникать в корень рас­ тения. Некоторые штаммы отличаются высокой конкурентной способностью и образуют на корнях бобового растения много клу­ беньков, другие труднее проникают в корень и образуют меньше клубеньков. Следовательно, штамм клубеньковых бактерий дол­ жен быть не только специфичным, но и вирулентным. Некоторые специфичные вирулентные штаммы в симбиозе с растением-хозяином интенсивно фиксируют азот воздуха, у дру28 гих штаммов фиксация азота протекает медленнее и в меньших объе­ мах. Способность штамма инициировать высокую интенсивность симбиотической азотфиксации называют активностью штамма. Специфичный вирулентный активный штамм р и з о б и й является первым условием активного симбиоза. Если культуру выращивают в регионе традиционно (например, горох, вику посевную, кормовые бобы) или она встречается в естествен­ ных фитоценозах (клевер луговой и ползучий), то в почве имеются спонтанные специфичные штаммы ризобий, которые инфициру­ ют эти культуры. Дополнительная инокуляция в таком случае, как правило, не улучшает образование клубеньков и не увеличивает количество фиксированного азота воздуха. Если же культуру в данном районе возделывают впервые (например, люпин, сою), то в почве нет спонтанных специфичных клубеньковых бактерий, а значит, перед посевом обязательно следует проводить инокуля­ цию, иначе клубеньки на корнях не образуются, растения не будут использовать азот воздуха, возникнет азотная недостаточность и сформируется низкий урожай. Чаще всего в качестве инокулята используют ризоторфин — клубеньковые бактерии, нанесенные на стерилизованный молотый торф. П о в ы ш е н н а я к и с л о т н о с т ь п о ч в ы — главный фак­ тор, ограничивающий активность симбиоза в Центральном райо­ не Нечерноземной зоны. Установлена устойчивая видовая специ­ фичность реакции симбионтов на изменение рН. Например, лядвенец рогатый удовлетворительно фиксирует азот воздуха (120 кг/га) и обеспечивает достаточно высокий сбор сена (6,5 т/га) даже при рН л 4,2. Клевер луговой при той же кислотности фиксирует азо­ та в 9 раз меньше, а люцерна не усваивает азот воздуха. При сни­ жении кислотности до р Н 6,5 урожайность лядвенца повысилась в 1,5 раза, клевера лугового — в 4 (с 2,6 до 10,8 т/га), люцерны — в 6 раз, белковая продуктивность возросла соответственно в 1,7; 5,5 и 9 раз. Доведение рН почвы до 7,2 снизило азотфиксацию и уро­ жай лядвенца, у клевера эти показатели остались на том же уров­ не, а у люцерны несколько повысились. Аналогичные данные по­ лучены и по другим культурам. По требованию растений к рН почвы наиболее распространен­ ные бобовые культуры разделены на 6 групп (табл. 6). Используя эту классификацию, можно определить, при какой кислотности почвы определенная культура способна усваивать максимальное количество азота воздуха и обеспечивать наибольшую продуктив­ ность; какую культуру рациональнее высевать на данном поле с известной кислотностью; какая культура даст наибольший урожай без затрат на азотные удобрения. Такая классификация дает воз­ можность определить, до какого уровня реакции среды следует известковать почву под каждую культуру, чтобы обеспечить мак­ симальное усвоение азота воздуха и наибольшую белковую про­ дуктивность. СО 29 6. Классификация бобовых культур по эффективности симбиоза в зависимости от кислотности почвы pH сол Груп­ па Культуры 1 Люпин многолетний, лядвенец рогатый, люпин желтый, сераделла Клевер гибридный, люпин узколистный, клевер ползучий, горох полевой Вика посевная, бобы кормовые, горох по­ севной, клевер луговой Люпин белый, соя, вика мохнатая Фасоль обыкновенная, чина посевная, нут Донник, люцерна, эспарцет 2 3 4 5 6 4 5,5 « W 3 4 5 5 5 4 2 2 3 4 5 5 5 4 1 2 3 4 5 5 4 0 0 0 2 1 1 3 2 2 4 4 3 5 5 4 5 5 5 5 5 5 П р и м е ч а н и е . О — симбиоза нет; 1 — очень слабый симбиоз, единичные мелкие клубеньки на отдельных растениях; 2 — симбиоз слабый, более половины растений с мелкими бледно-розовыми клубеньками; 3 — все растения с клубень­ ками, преимущественно мелкими, розовыми; 4 — более половины клубеньков крупные, розовые; 5 — много крупных красных клубеньков. В л а ж н о с т ь п о ч в ы —третий по важности фактор, опре­ деляющий величину и активность сймбиотического аппарата. Усвоение азота воздуха при низкой влажности почвы прекра­ щается не вследствие недостатка воды в клубеньках (клубеньки сами не поглощают воду, они получают ее через корни), а из-за нехватки энергетических материалов — углеводов, которые рас­ ходуются на рост новых корешков, «ищущих» воду. Этот про­ цесс усиливается по мере снижения влажности почвы. Нередко в районах с дефицитом увлажнения многие бобовые растения развиваются, не образуя клубеньков, несмотря на производи­ мую инокуляцию. Наибольший симбиотический аппарат бобовых культур фор­ мируется при влажности почвы от 100 % П П В до ВРК (около 60 % ППВ). В практике важно учитывать неодинаковый порог критической влажности для растений разных видов. Например, эспарцет довольно хорошо образует клубеньки при сравнительно низкой влажности почвы, а люцерна более чувствительна к дефи­ циту влаги. При недостатке влаги величина и активность сймбио­ тического аппарата резко снижаются у гороха, вики, клевера луго­ вого, гибридного, ползучего. Для образования клубеньков и ак­ тивной азотфиксации наиболее важна оптимальная влажность почвы весной и в первой половине лета. Таким образом, учитывая особенности биологии культур, опре­ деляющие их устойчивость к недостатку влаги, можно путем под­ бора наиболее подходящей культуры или регулирования водного режима обеспечить лучшее развитие и активность сймбиотическо­ го аппарата и повысить белковую продуктивность растений. 30 В Центральном районе Нечерноземной зоны (Московская обл.) засушливые годы и годы с недостаточным увлажнением состав­ ляют 45 %, в такие годы клубеньков на корнях бобовых культур образуется мало и сравнительно на короткое время или не обра­ зуется совсем, урожай резко снижается. Следовательно, даже в этом регионе для активной азотфиксации необходимо с помощью орошения поддерживать оптимальную влажность почвы для зер­ новых бобовых культур в период от начала бутонизации до полно­ го налива семян, а для многолетних бобовых трав — в течение всей вегетации. Избыток влаги, как и ее недостаток, также неблагоприятен для симбиоза. Из-за снижения аэрации почвы ухудшается снабжение симбиотического аппарата кислородом. А э р а ц и я п о ч в ы играет важную роль в процессе симбио­ тической азотфиксации. На 1 мл фиксированного азота воздуха расходуется 3 мл кислорода. Большая часть клубеньков образу­ ется в наиболее аэрируемом слое почвы (0...10 см). При умень­ шении доступа кислорода к клубенькам снижаются содержание в них леггемоглобина и фиксация азота воздуха. Красный пиг­ мент леггемоглобин (аналог гемоглобина крови по структуре и функциям) обеспечивает перенос кислорода воздуха от перифе­ рии клубенька к его энергетическим центрам — митохондриям, где идет окисление углеводов и высвобождение энергии для фиксации азота воздуха. Этот же гемапротеид изолирует азотфиксирующие центры от доступа кислорода, поскольку сам процесс восстановления атомарного азота идет в строго ана­ эробных условиях. На тяжелых заплывающих почвах даже активные штаммы ризобий образуют мелкие клубеньки, слабо фиксирующие азот. Сле­ довательно, бобовые культуры необходимо размещать на рыхлых, хорошо окультуренных, незаплывающих почвах. Т е м п е р а т у р н ы й ф а к т о р играет важную роль в симбиотических отношениях макро- и микросимбионтов. Требования симбиотических систем к напряженности температуры закрепле­ ны в геноме симбионтов и определены экологическими условия­ ми региона, в которых формировался вид. Для видов короткодневного фотопериодизма оптимальная тем­ пература для максимальной симбиотической азотфиксации нахо­ дится в диапазоне 20...30 °С. Однако даже за П о л я р н ы м кругом в воркутинской тундре при температуре немного выше 0 "С энде­ мичные бобовые культуры — копеечник арктический, астрагал суб­ арктический, клевер люпинолистный и многие другие — форми­ руют активный симбиотический аппарат и фиксируют азот возду­ ха в течение круглых суток. С другой стороны, в полупустынях и пустынях Средней Азии при температуре воздуха до 45 °С при орошении соя, нут и маш активно фиксируют азот воздуха, а го­ рох не формирует клубеньков. Верблюжья колючка в этих же ус31 ловиях без орошения имеет много крупных красных клубеньков, свидетельствующих об активной симбиотической азотфиксации. У с л о в и я п и т а н и я р а с т е н и я - х о з я и н а определяют размеры симбиотической азотфиксации. Фиксация азота воздуха происходит при участии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Главной составной частью АТФ является фосфор, поэто­ му при симбиотрофном питании растений азотом бобовые предъявляют более высокие требования к обеспеченности фос­ фором, чем при минеральном типе питания. Достаточная обес­ печенность фосфором — обязательное условие активного симбио­ за. При низком содержании фосфора в почве клубеньковые бакте­ рии проникают в корень, но клубеньки не образуются. Различные бобовые культуры предъявляют неодинаковые требования к обес­ печенности почвы этим элементом. Например, люпины желтый и многолетний способны извлекать фосфор из труднодоступных со­ единений почвы. Кормовые бобы, соя и фасоль такой способно­ стью не обладают. Следовательно, для реализации максимальной симбиотической активности при минимальных затратах фосфор­ ных удобрений необходимо учитывать индивидуальные требова­ ния конкретной культуры к обеспеченности фосфором и содержа­ ние его в почве. Калий способствует передвижению пластических веществ в ра­ стении, лучшему обеспечению симбиотической системы фотоассимилятами. При недостатке калия ограничивается активность симбиотической азотфиксации. Для активного усвоения азота воздуха бобовыми культурами необходима достаточная обеспеченность микроэлементами, в пер­ вую очередь бором и молибденом. Бор способствует лучшему раз­ витию сосудисто-проводящей системы, обеспечению клубеньков энергетическими материалами. На кислых и слабокислых почвах бор находится в подвижном, доступном для растений состоянии и борные удобрения не применяют. При известковании кислых почв и в почвах с нейтральной и щелочной реакцией бор перехо­ дит в недоступное для растений состояние и под бобовые культу­ ры нужно вносить борные удобрения — боризированный супер­ фосфат, буру или борную кислоту (1 кг бора на 1 га). Молибден входит в состав азотфиксирующего ферментного комплекса — нитрогеназы. Наряду с другими элементами с пере­ менной валентностью (Fe, Со, Си) он служит посредником при переносе электронов в окислительно-восстановительных фермен­ тных реакциях. На кислых почвах молибден находится в малопод­ вижном состоянии, перед посевом на таких почвах семена бобо­ вых обрабатывают молибдатом аммония (20...50 г Мо на гектарную норму семян). При увеличении нормы удобрений развитие клубеньковых бактерий угнетается, активность симбиоза снижа­ ется. На почвах с нейтральной и щелочной реакцией среды мо­ либден переходит в подвижное состояние и бобовые культуры не 32 нуждаются в молибденовых удобрениях. Таким образом, для уве­ личения размеров и активности симбиотического аппарата необ­ ходимо на кислых почвах применять молибденовые удобрения, а на нейтральных — борные. Б и о л о г и ч е с к и е ф а к т о р ы оказывают определенное вли­ яние на активность симбиотической системы. В частности, ризосферная микрофлора может стимулировать или угнетать развитие клубеньковых бактерий в зависимости от ее видового состава. Значительный вред ризобиям наносят бактериофаги, они вызыва­ ют лизис клеток ризобий в клубеньках. Среди различных видов насекомых, наносящих вред клубень­ кам, наиболее вредоносны полосатый и щетинистый клубенько­ вые долгоносики, личинки которых питаются содержимым клу­ бенька. При большой численности эти вредители почти полнос­ тью уничтожают клубеньки. Против долгоносиков успешно применяют химические средства защиты растений в период выхо­ да жуков из почвы. Большой вред клубенькам наносят и нематоды, которые обита­ ют в ризосфере различных бобовых культур. Например, в прикор­ невой зоне гороха обнаружено 47 видов нематод, в том числе 25 паразитических. Эти нематоды проникают в клубеньки и унич­ тожают их, некоторые расы нематод полностью подавляют обра­ зование клубеньков. Основное средство борьбы с нематодами — севооборот. Итак, для активного усвоения азота воздуха бобовыми культу­ рами в симбиозе с клубеньковыми бактериями требуется опреде­ ленный комплекс условий. В практике сельского хозяйства чаще всего какие-либо факторы среды бывают неблагоприятными для симбиоза. В каждой зоне лимитирующим является свой фактор: в Центральном районе Нечерноземной зоны России — повышенная кислотность почвы, в южных районах — влажность почвы, на не­ которых почвах — недостаточная обеспеченность фосфором, на почвах с нейтральной и щелочной средой — недостаток бора, а на кислых — молибдена. Для некоторых культур (люпин, соя) в н о ­ вых районах возделывания лимитирующим фактором является от­ сутствие соответствующего штамма ризобий и т. п. Следователь­ но, если нет возможности создать комплекс благоприятных усло­ вий для бобово-ризобиального симбиоза, то активность симбиоза всегда бывает низкой, азота воздуха усваивается мало (15...30 кг/га) или он не усваивается совсем. Растения в этом случае испытывают азотное голодание и дают низкие урожаи. Антагонизм минерального и биологического азота. В Централь­ ном районе Нечерноземной зоны при благоприятных условиях для симбиоза (слабокислые почвы, орошение, достаточная обес­ печенность подвижным фосфором, обменным калием, бором, мо­ либденом) зерновые бобовые культуры могут сформировать за счет азота воздуха до 3 т семян на 1 га, клевер — до 12т сена, лю3 Г. С. П о с ы п а н о в 33 церна — до 14... 15 т сена на 1 га. При этом зерновые бобовые усва­ ивают 150...200 кг азота воздуха, люцерна, козлятник восточный, клевер ползучий — до 400 кг на 1 га. Вносить азотные удобрения в данном случае бесполезно. Подавляя симбиотическую азотфиксацию, минеральный азот компенсирует снижение количества фик­ сированного азота воздуха и не повышает урожай (табл. 7). У зер­ новых бобовых культур отмечается даже устойчивая тенденция к снижению урожая семян, хотя математически она не доказуема, в то же время увеличивается накопление вегетативной массы. У люцерны несколько повышается урожай сена, но это не окупает затрат на удобрения. Кроме того, при внесении азотных удобрений под многолетние бобовые травы отдельные растения развиваются не­ равномерно, усиливается изреживаемость посевов, сокращается долголетие плантации. 7. Урожайность бобовых культур, т/га, при благоприятных условиях симбиоза в зависимости от нормы азотных удобрений Норма азота, кг/га Культура Горох Кормовые бобы Люпин узколистный Фасоль Люцерна (сено) Клевер луговой (сено) Без азота 3 3,1 ' 2,61 2,99 12,2 10,2 70... 165 200...370 2,92 2,7 2,76 2,91 12 10,1 2,64 — 2,83 2,96 13,7 9,5 HCP'os 0,37 0,61 0,33 0,23 1,3 0,9 * НСРо5 — н а и м е н ь ш а я существенная разность при 5%-ном уровне значи­ мости. К сожалению, в практике сельского хозяйства какие-то факто­ ры среды бывают неблагоприятными для симбиоза, в результате снижается активность симбиоза, мало усваивается азота воздуха или он не усваивается совсем, растения дают низкие урожаи. Нужно ли в этом случае вносить азотные удобрения? На этот воп­ рос нельзя ответить однозначно. Рассмотрим его на примере груп­ пы зерновых бобовых культур. В научной литературе нередко можно встретить рекомендации по применению под зерновые бобовые стартовых норм азотных удобрений — 20...30 кг азота на 1 га, рассчитанных на питание рас­ тений до начала симбиотической фиксации азота воздуха. Теория стартового азота родилась в вегетационных опытах с песчаной культурой, где единственный источник азота для растения — запа­ сы его в семенах. В чистом песке эти нормы действительно оказы­ ваются спасением для растений. В полевых условиях до начала фиксации азота растения зерновых бобовых потребляют 6...7 кг 34 азота с 1 га, а многолетних бобовых трав — 1,5...2,0 кг. Такое коли­ чество этого элемента всегда имеется в любых почвах, и растения никогда не погибают от азотного голодания в первые фазы разви­ тия. Можно ли существенно повлиять на урожай семян, если внести 30 кг азота на 1 га? При полном отсутствии симбиоза в некоторых случаях прибавка урожая семян составит 0,15...0,25 т. Коэффициент использования стартового азота 30...40 %, т. е. растения усвоят 9...12 кг азота, 100 кг семян зерновых бобовых в среднем выносят 6 кг азота, поэтому в отсутствие симбиоза такая прибавка возможна. Если клубеньки образуются, то стартовый азот задерживает их по­ явление на 6... 10 дней, пока внесенный азот не будет использован растениями и закреплен почвой. Когда минеральный азот кончает­ ся, а клубеньков еще нет, азот воздуха не фиксируется. Наступает депрессия роста, которая иногда сохраняется до конца вегетации. Урожай при этом не повышается, а в некоторых случаях бывает даже несколько меньше и худшего качества. Ученые многих стран пришли к выводу, что азотные удобрения под зерновые бобовые культуры не только бесполезны, но и вредны. Этот вывод верен для низких норм азота в условиях, благоприятных для симбиоза. Когда симбиоз ослаблен или его нет, то для получения умерен­ ной урожайности зерновых бобовых культур (1,5...2,0 т/га) целесо­ образно вносить 100...150 кг азота на 1 га. При повышении нормы азота до 200 кг/га несколько увеличивается урожай семян, но оку­ паемость удобрений снижается. При недостатке влаги азотные удобрения не используются растениями, они еще больше повыша­ ют концентрацию почвенного раствора и быстрее наступает физи­ ологическая засуха. Урожай в этом случае не повышается, а чаще снижается. Это еще раз говорит о том, что минеральный тип азотного пи­ тания зерновых бобовых культур — ненадежный и дорогой способ повышения урожайности. В любом случае для получения высоко­ го урожая этой группы культур необходимо создавать благоприят­ ные условия для симбиотрофного питания азотом. Весенняя и поукосная подкормки многолетних бобовых трав минеральным азотом в нормах 60... 100 кг/га вызывают снижение содержания леггемоглобина в перезимовавших клубеньках, задерж­ ку весеннего новообразования клубеньков и даже отмирание пе­ резимовавших. Растения переходят на минеральный тип питания азотом. Однако к фазе бутонизации — перед укосом, когда мине­ ральный азот исчерпан, растения на короткое время формируют активный симбиотический аппарат и содержание леггемоглобина в клубеньках становится таким же, как без внесения минерального азота. Подкормка азотом после укоса снова вынуждает растение сбрасывать симбиотический аппарат. Урожай зеленой массы при автотрофном и симбиотрофном типах питания азотом бывает практически одинаковым. 3* 35 Для практики возделывания бобовых культур весьма важно уметь прогнозировать и контролировать обеспеченность растений симбиотически фиксированным азотом воздуха. Для различных экологических условий критерии прогнозирования специфичны. С учетом требований биологии культуры для активного симбиоза, например в условиях Центрального района Нечерноземной зоны, можно использовать следующие критерии для прогнозирования возможной фиксации азота воздуха и контроля за фактическим ходом симбиоза. Если р Н данного поля соответствует требованиям биологии культуры, влажность почвы поддерживается на оптимальном уровне, почва достаточно обеспечена фосфором и калием или в нее внесены фосфорно-калийные удобрения и микроэлементы до оптимального уровня обеспеченности, в почве имеются спонтан­ ные активные клубеньковые бактерии (данную культуру не впер­ вые возделывают на поле) либо семена инокулированы вирулент­ ным активным штаммом специфичной расы клубеньковых бакте­ рий, то в таком случае можно рассчитывать на максимальную азотфиксацию и получение высокой урожайности за счет усвоения растениями азота воздуха: сена клевера около 12 т/га, люцерны 15...18, семян гороха и фасоли 3,0...3,5, кормовых бобов до 5 т/га. При нерегулируемой влажности активность симбиоза будет зави­ сеть от метеорологических условий года. Если какой-либо фактор имеет неблагоприятные параметры (кислотность почвы выше оптимальной, почва бедна ф о с ф о ­ ром, калием, микроэлементами, нет соответствующих удобре­ ний и т. п.), азот воздуха будет фиксироваться слабо или не будет усваиваться совсем. Правильность прогноза несложно проконтролировать в тече­ ние вегетации. Если у зерновых бобовых культур через 20...25 дней после всходов образовались розовые клубеньки, то фиксация азо­ та воздуха протекает нормально. В фазе цветения, когда содержа­ ние леггемоглобина бывает наибольшим, полевой визуальный анализ 40...60 растений может дать представление об эффективно­ сти симбиоза. Для этого в разных местах поля выкапывают расте­ ния на глубину 10... 15 см (80...90 % активных клубеньков распола­ гается в верхнем 10-сантиметровом слое почвы), осторожно осво­ бождают от почвы (корни с клубеньками лучше отмыть) и анализируют клубеньки. Крупные розовые или красные клубень­ ки свидетельствуют об активной азотфиксации и хорошей обеспе­ ченности растений азотом. Если клубеньки отсутствуют или они серого или зеленого цвета (без леггемоглобина), то в наиболее от­ ветственный период — при наливе семян — растения будут испы­ тывать азотное голодание. В этом случае на широкорядных посе­ вах при нормальной влажности почвы целесообразно провести подкормки азотом. Аналогично осуществляют контроль за много­ летними бобовыми травами. с о л 36 Таким образом, контролируя процесс формирования и актив­ ности симбиотического аппарата, агроном может не только соста­ вить правильное представление об обеспеченности бобовых азо­ том, но и активно вмешиваться в питание растений и формирова­ ние урожая. Контрольные вопросы и задания 1. Назовите преимущества и недостатки симбиотической и ассоциативной азотфиксации. 2. Какие виды бактерий рода Rhizobium вам известны? К каким растениям они приспособлены? 3. В чем суть специфичности штамма ризобий? 4. Чем определяется активность штамма ризобий? 5. В каком случае следует проводить предпосевную инокуляцию семян? 6. Каким бобовым культурам требуются нейтральные почвы, а каким — слабо­ кислые и кислые? 7. При какой влажности почвы формируется наибольший симбиотический ап­ парат и почему? 8. Почвы какого гранулометрического состава предпочтительнее для бобовых культур? 9. Какие бобовые растения переносят очень низкую температуру почвы, а ка­ кие — очень высокую? 10. Почему при симбиотрофном питании азотом потребность растений в фос­ форе выше, чем при автотрофном? П . Обоснуйте необходимость применения молибденовых удобрений для ак­ тивного симбиоза на кислых почвах. 12. Расскажите о значении бора в симбиотической фиксации азота воздуха. 13. Какие организмы могут причинять вред клубенькам? Расскажите о мерах борьбы с ними. 14. В чем суть антагонизма минерального и биологического азота в питании бобовых? 15. Назовите критерии прогноза активности симбиотической фиксации азота воздуха. 16. Как в полевых условиях проверить ход активности симбиотической фикса­ ции азота воздуха? Глава 5 БИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ В соответствии с законом равнозначности и незаменимости факторов и его следствием — законом оптимума потенциальная продуктивность генотипа может быть реализована лишь при опти­ мальной обеспеченности растений каждым элементом питания. Поскольку почвы центров происхождения видов существенно раз­ личаются по химическому составу (рН почвы, содержанию от37 дельных элементов минерального питания, доступных растению), то сформировавшиеся генотипы также предъявляют далеко не одинаковые требования к рН и обеспеченности отдельными эле­ ментами. Каждая культура или группа культур имеет свой диапа­ зон оптимального р Н , в котором данный генотип реализует свою потенциальную продуктивность: С0Л Культура Люпин желтый, многолетний, лядвенец рогатый Картофель Рожь, овес , Лен, рис, гречиха, просо Морковь Пшеница, ячмень, кукуруза Горох, кормовые бобы, вика посевная, мохнатая, люпин узколистный, клевер луговой Свекла, подсолнечник Соя, фасоль, донник, люпин белый Люцерна, эспарцет рН С0Л 4,5...5,8 5,0...6,0 5,0...7,0 5,5...6,5 5,6...7,0 6,0...7,5 6,0...7,2 6,0...7,5 6,3...7,5 6,5...7,8 Большинство почв России необходимо известковать. Так, в Центральном районе Нечерноземной зоны в снижении кислотно­ сти почвы нуждаются 61 % площади пашни, 65 % сенокосов и 66 % пастбищ. Площадь пашни с сильнокислыми почвами состав­ ляет здесь 8 %, в том числе в Смоленской области — 20, в Кост­ ромской — 24; со среднекислыми — 21 и со слабокислыми — 32 %. В связи с этим первое мероприятие при разработке системы удобрений в севообороте — известкование кислых почв, повыша­ ющее эффективность минеральных удобрений. При известкова­ нии почва обогащается кальцием и магнием, повышается степень насыщенности П П К основаниями, увеличиваются подвижность и доступность для растений некоторых элементов питания — фос­ фора, молибдена, азота; повышается биологическая активность почвы и улучшаются ее физико-химические свойства, увеличива­ ются коэффициенты использования элементов питания из мине­ ральных удобрений. Требования растений к обеспеченности элементами питания. Из­ вестно, что некоторые элементы минерального питания растения потребляют в больших количествах — 100...300 кг/га (макроэле­ менты), другие — в небольших, несколько граммов на 1 га (микро­ элементы). Микроэлементы совершенно необходимы для нор­ мального течения физиологических процессов. Чаще всего рост, развитие растений, урожай и его качество ограничивает недоста­ ток таких макроэлементов, как фосфор и калий. По их содержа­ нию почвы подразделяют на 6 групп (табл. 8). 38 8. Классификация почв по обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, мг/кг почвы 1 Обеспеченность Очень низкая р по Кир­ санову, кислые М е н е е 25 1 А по Мачигину, кар­ бонат­ ные по Чирикову, некарбо­ натные по Кирса­ нову, кислые к,о по Мачигину, карбо­ натные по Чирикову, некарбонатные М е н е е 10 М е н е е 20 М е н е е 4 0 М е н е е 50 М е н е е 20 Низкая 26...50 11...15 21...50 41...80 51...100 21...40 Средняя 51...100 16...30 51...100 81...120 101...200 41...80 Повышенная 101...150 31...45 101...150 121...170 201...300 81...120 Высокая 151...250 46...60 151...200 171...250 301...400 121...180 О ч е н ь высокая Б о л е е 250 Более 6 0 Более 2 0 0 Более 250 Более 4 0 0 Более 180 Однако различные культуры предъявляют неодинаковые требо­ вания к уровню обеспеченности почвы фосфором и калием. Неко­ торые — рожь, овес, картофель, рис, лядвенец рогатый (кислототерпимые культуры) — реализуют свою потенциальную продук­ тивность при средней обеспеченности фосфором и калием. Диапазон оптимальной обеспеченности подвижным фосфором составляет для них 70... 100 мг/кг почвы (по Кирсанову). При со­ держании 100 мг Р 0 в 1 кг почвы внесенные под эти культуры фосфорные удобрения не улучшают их рост и продуктивность. У люпина желтого, наиболее кислототерпимой культуры, ниж­ ний предел оптимальной обеспеченности подвижным фосфором 50 мг/кг почвы. Абсолютное большинство культур при такой обес­ печенности испытывает острую фосфорную недостаточность, а внесенные фосфорные удобрения под люпин желтый не активи­ зируют физиологические процессы в растении и не повышают урожай. Нижний предел оптимальной обеспеченности обменным калием для культур этой группы 80 мг/кг почвы. Пшеница, ячмень, кукуруза, горох посевной, клевер луговой (культуры слабокислых и нейтральных почв) реализуют свою по­ тенциальную продуктивность при повышенной и высокой обеспе­ ченности подвижным фосфором. Для них нижний предел опти­ мальной обеспеченности этим элементом 120... 150 мг/кг почвы. А такие культуры, как фасоль, люцерна, козлятник восточный, повышают свою продуктивность при увеличении содержания по­ движного фосфора до 180...200 мг/кг почвы (по Кирсанову). Ниж­ ний предел оптимальной обеспеченности калием для культур этой группы также достаточно высок — 140... 160 мг/кг почвы. Различия между отдельными культурами в требовательности к обеспеченности подвижным фосфором обусловлены в первую очередь разным строением корневой системы и активностью вы­ деления экссудатов. Например, люпин желтый имеет стержневую 2 5 39 корневую систему, уходящую под пахотный слой почвы, а у горо­ ха посевного до 90 % корней находится в пахотном слое. Люпин может использовать подвижные формы фосфора из горизонтов, не доступных для гороха.- Однако главное их различие состоит в том, что кислототерпимые культуры выделяют через корневую си­ стему больше экссудатов (органических кислот, углеводистых со­ единений), чем культуры нейтральных почв. Вероятно, выделени­ ем собственных кислот объясняется их толерантность к кислой среде. Выделяемые экссудаты используют фосфоробактерии, способ­ ные усваивать не доступные для растений формы фосфора, и свободноживущие диазотрофы. Эти микроорганизмы размножаются в ризоплане активной части корня. После отмирания микроорга­ низмов растения используют уже доступные формы фосфора. Та­ кое свойство растения приобрели в процессе эволюции, которая проходила в условиях низкой обеспеченности подвижным фосфо­ ром. Следовательно, при разработке системы удобрения культуры фосфором необходимо учитывать диапазон оптимальной рН для этой культуры и нижний предел оптимальной обеспеченности ее подвижным фосфором. Обеспеченность растений калием зависит не только от содер­ жания его в почве и нижнего порога оптимальной обеспеченности обменным калием, но и от катионного состава ППК. Например, на карбонатных почвах с р Н 7,5 содержание обменного калия составляет 250 мг/кг почвы (по принятой классификации это по­ вышенная обеспеченность калием). Однако при внесении калий­ ных удобрений усиливается потребление растениями этого эле­ мента и повышается урожай кукурузы, подсолнечника, сои и даже пшеницы. Это обусловлено тем, что катион кальция, находящий­ ся в почве в избытке, выступает антагонистом катиона калия. При высоком абсолютном содержании последнего растения испытыва­ ют калийную недостаточность. Внесение калийных удобрений смягчает дисбаланс катионов, снижает их антагонизм и повышает обеспеченность растений калием. Чаще всего в минимуме в почве находятся минеральные формы азота. Доступность их для растений зависит от уровня рН почвы. Чем более кислые почвы, тем менее подвижен легкогидролизуемый азот (табл. 9). По мере нейтрализации реакции почвенного раствора подвижность этих форм азота возрастает. Нитрификационная способность почвы указывает на интенсивность перевода не доступных для растений форм азота в доступные. Среди микроэлементов чаще всего лимитирует рост и развитие растений недостаток подвижных форм бора, молибдена, кобальта, меди, марганца, цинка. Содержание их в различных почвах изме­ няется в большом диапазоне (табл. 10) и зависит от реакции поч­ венного раствора, гумусированности почвы и ионного состава С0Л 40 П П К . Например, на кислых почвах бор находится в подвижном состоянии, а молибден — в связанном, не доступном для расте­ ний. Поэтому кислые почвы в первую очередь нуждаются в мо­ либденовых удобрениях. П о мере снижения кислотности почвы при известковании молибден переходит в почвенный раствор, а бор становится малодоступным для растений, и они нуждаются в борных удобрениях. 9. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом, мг/кг почвы, в зависимости от рНсол почвы РН СМ Обеспеченность выше 6 ниже 5 Очень низкая Низкая Средняя Высокая 50 70 70... 100 Более 100 40 40 60 60...80 Более 80 50 60... 70 Более 70 10. Классификация почв по содержанию в них микроэлементов, мг/кг почвы Содержание в почве Очень низкое Низкое Бор, водная вытяжка Молибден, Кобальт, оксалатная вытяжка в 1 н. H N 0 0,05 0,1 0,15 0,2 Среднее 0,5 0,3 Высокое 1 0,5 Очень высокое Более 1,1 Более 0,6 3 Медь, в 1 н. НС1 0,2 0,3 1 3 1,5 3 7 5 Более 5,1 Более 7,1 Цинк, Марганец, в 1 н. НС1 в 1 н. HjSO, 0,2 1 3 5 Более 5,1 1 10 50 100 Более 101 Полуторные оксиды марганца и цинка на кислых почвах нахо­ дятся в подвижном состоянии, такие почвы не требуют дополни­ тельного внесения этих элементов. На известкованных, нейтраль­ ных и щелочных почвах нередко марганец и цинк бывают в мини­ муме, при внесении данных микроудобрений повышается урожай культур. Недостаток подвижной меди, как правило, ощущается на осво­ енных торфяниках и оторфованных почвах. На минеральных поч­ вах медь не лимитирует рост и развитие растений. Уровень потребности в микроэлементах в большой степени за­ висит от их физиологической роли в растении и биологических особенностей вида. Например, бор способствует лучшему разви­ тию сосудисто-проводящей системы. У льна при недостатке бора слабо развиваются сосудистые пучки и волокно бывает низкого качества. Корнеплодные растения большое количество фотоасси­ милятов перекачивают из листьев в корнеплоды. При недостатке 41 бора и слабом развитии сосудисто-проводящей системы углеводы медленно оттекают в корнеплоды, их урожайность снижается, а нередко растения заболевают гнилью сердечка — нарушением функций сосудисто-проводящей системы. Аналогичную функцию выполняет бор в растениях семейства Бобовые. Биологическая фиксация азота воздуха идет за счет энергии солнца, аккумулированной в процессе фотосинтеза. Рас­ тения перекачивают из листьев в энергетические центры симбио­ тической системы тысячи килограммов углеводов на 1 га, для это­ го нужна хорошо развитая сосудисто-проводящая система. При слабом ее развитии в результате недостатка бора фиксация азота будет ослаблена и растения будут испытывать азотную недостаточ­ ность. Для большинства других культур недостаток бора меньше ска­ зывается на продуктивности растений, и они довольствуются низ­ ким и средним содержанием этого элемента в почве. Специфично физиологическое значение молибдена. Обычно он активизирует окислительно-восстановительные процессы в ра­ стении. У бобовых культур молибден входит в состав фермента­ тивного комплекса — нитрогеназы, связывающей азот воздуха. При недостатке молибдена снижаются активность азотфиксации и урожай бобовых культур. Максимальное потребление и вынос элементов питания растения­ ми. При разработке системы удобрения под отдельные культуры используют показатели максимального потребления и выноса эле­ ментов минерального питания растениями. Максимальное потребление — это наибольшее количество пи­ тательных веществ, участвующих в создании единицы товарной продукции. Вынос — это отчуждение с поля элементов питания единицей урожая, например 1 т зерна и соответствующим количе­ ством прочей органической массы (листьев, стеблей). Он всегда меньше максимального потребления (табл. 11). Разность между максимальным потреблением и выносом равна количеству пита­ тельных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом. 11. Максимальное потребление и вынос элементов питания на 1 т основной продукции и соответствующее количество прочей органической массы, кг Культура Вид про­ дук­ ции Максимальное потребление N РА кр Вынос | всего N РА к,о всего 61 71 76 83 71 26 26 27 28 30 9 11 11 10 9 15 20 22 26 15 50 57 60 64 54 Зерновые мятликовые Ячмень Рожь озимая Овес Кукуруза Пшеница озимая 42 Зерно » » » 30 31 33 34 35 п 14 14 12 13 20 26 29 37 23 Продолжение Культура Пшеница яровая В среднем Максимальное потребление Вид про­ дук­ ции Зерно » Вынос N РА ко 2 всего N РА к,о всего 42 34 12 13 30 27 84 74 35 29 10 10 17 19 62 58 105 114 122 128 131 131 146 149 149 152 155 134 45 50 62 58 53 59 52 52 67 68 72 58 20 16 14 16 22 20 20 21 19 19 23 19 17 24 16 30 29 28 44 49 43 42 38 33 82 90 92 104 104 107 116 122 129 129 133 ПО 62 73 73 69 22 21 26 23 5 8 5 6 16 17 14 16 43 46 45 45 46 56 57 65 55 15 15 17 16 16 5 7 6 6 6 17 22 18 27 21 37 44 41 49 43 8 3,8 16,2 8,4 5 3,2 1,5 0,8 6 3 12,5 7 6 186 7,5 9,5 272 2,4 50 5,1 0,6 22 1,6 6 160 7 9 232 13,7 252 190 9,2 90 72 2,4 49 34 0,7 87 61 3,3 226 167 6,4 Зерновые бобовые Горох полевой Горох посевной Вика посевная Чина Фасоль Чечевица Кормовые бобы Нут Люпин узколистный Люпин желтый Соя В среднем Семена » » » » » » » » » » » 56 64 74 70 66 70 65 64 78 80 82 69 23 21 20 19 25 23 26 25 20 22 26 23 26 29 28 39 40 38 55 60 51 50 47 42 Бобовые травы Клевер луговой Лядвенец рогатый Люцерна средняя В среднем Сено » » » 31 32 39 34 9 13 10 11 22 28 24 24 Мятликовые травы Овсяница Тимофеевка Кострец безостый Житняк В среднем Сено » » 19 19 22 21 20 7 9 10 11 9 20 28 25 33 26 Прочие культуры Картофель Кукуруза Подсолнечник Сахарная свекла Лен-долгунец Морковь 2 Клубни 6,2 1 Силосная 3,6 масса То же 2,8 0,7 Семена 60 26 Корне­ 5,9 1,8 плоды Семена 107 53 Волокно 80 40 1 Корне­ 3,2 плоды 92 70 5 н 43 Показатели выноса и максимального потребления зависят от особенностей биологии культуры. Так, на формирование 1 т зерна пшеницы и соответствующего количества прочей органической массы растения потребляют в среднем 23 кг оксида калия; люпин желтый на формирование 1 т семян расходует 50, а подсолнеч­ ник — 186 кг. Существенны различия между культурами в потреб­ лении азота и фосфора на единицу продукции. Показатели выноса определяют в период уборки урожая, а мак­ симальное потребление — в фазе наибольшего накопления сухого вещества и элементов питания. Максимальное потребление всех элементов питания и накоп­ ление органического вещества у зерновых мятликовых культур на­ блюдается в фазе начала восковой спелости, а у зерновых бобо­ вых — в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. Это луч­ ший срок уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Затем на­ чинаются сбрасывание листьев (сначала нижних, потом верхних), опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Эти процессы продолжаются до полного созревания се­ мян, в результате чего растения теряют часть элементов питания. В среднем с 1 т зерна мятликовых культур и соответствующим количеством прочей органической массы растения выносят, кг: N — 29, Р2О5 — 10 и К 2 О — 19, всего 58. С 1 т семян зерновые бо­ бовые культуры в среднем выносят, кг: N — 58, Р2О5 — 19, К 0 — 33. Поэтому при низкой активности симбиоза или в его отсутствие у зерновых бобовых формируется урожай в 1,5...2,0 раза меньше, чем у зерновых мятликовых. На почвах с низкой обеспеченностью фосфором и калием при прочих благоприятных условиях симбио­ за зерновые бобовые также менее урожайны, чем зерновые мятли­ ковые культуры. В данном случае уровень урожая лимитируется недостатком фосфора и калия, поскольку на формирование 1 т се­ мян зерновые бобовые потребляют элементов питания в 2 раза больше, чем зерновые мятликовые. Бобовые травы с 1 т сена выносят азота в 1,5 раза больше, чем мятликовые, фосфора одинаковое количество, а калия несколь­ ко меньше. При активной фиксации азота воздуха с 1 т сена бобо­ вых трав растения отчуждают из почвы, кг: N — 7 (и 16 из возду­ ха), Р2О5 — 6, К 0 — 16 (всего 29), а с 1 т сена мятликовых — 43, т. е. при одинаковом урожае мятликовые травы истощают почву в 1,5 раза больше, чем бобовые, хотя качество урожая мятликовых трав ниже. Следовательно, увеличение доли зерновых бобовых культур и бобовых трав в структуре посевных площадей не только способ­ ствует росту производства растительного белка, но и дает возмож­ ность более рационально использовать естественное плодородие почвы и минеральные удобрения, увеличивать выход продукции растениеводства на единицу минеральных удобрений. 2 2 44 Приведенные в таблице 11 средние данные можно использо­ вать при расчетах норм удобрений. Однако эти показатели изме­ няются в зависимости от условий выращивания той или иной культуры. Например, из-за отсутствия симбиоза при питании ми­ неральным азотом максимальное потребление его соей возрастает до 115 кг на 1 т семян, а фосфора — снижается до 17... 18 кг. Анало­ гичная закономерность отмечена для всех зерновых бобовых куль­ тур. При питании минеральным азотом вынос и максимальное потребление единицей урожая возрастают в 1,5...2,0 раза, особен­ но у гороха посевного и полевого, а также у сои, за счет чрезмер­ ного развития вегетативных органов. В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобо­ вые культуры используют фосфора меньше, а калия больше, чем во влажное. При недостатке влаги показатели выноса и макси­ мального потребления азота единицей урожая уменьшаются, а при обильном увлажнении возрастают. На максимальное потреб­ ление калия растениями влияет содержание обменного калия в почве. Чем его больше, тем выше максимальное потребление. Со­ держание подвижного фосфора в почве не отражается на показа­ телях его максимального потребления и выноса. Коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений. Окупаемость затрат на удобрения зависит от к о э ф ф и ­ циентов использования элементов питания из почвы и удобре­ ний первой культурой. Величина этих коэффициентов обуслов­ лена типом почвы и содержанием в ней питательных веществ, температурой и количеством осадков, формой удобрений, режи­ мом орошения и др. По данным А. В. Петербургского, полевые культуры в первый год в среднем используют из почвы около 10 % подвижных форм NPK; из навоза: N — 25...30 %, Р 0 — 30, К 0 — 60 %. В условиях нашей страны и стран Западной Европы все культуры в первый год используют из азотных удобрений около 40 % азота. Часть его закрепляется в почве, часть вымывается в виде нитратов в нижние слои почвы, определенная доля за счет денитрификации улетучи­ вается в воздух. При этом потери азота составляют 40...88 %. Осо­ бенно остро стоит вопрос о сокращении потерь азота в районах орошаемого земледелия и в условиях выпадения обильных осад­ ков, где потери его от вымывания в форме нитратов достигают 65 %. Потери азота на паровых полях на 40...50 % больше, чем под покровом полевых культур, а под многолетними травами — в 4 раза меньше. При поверхностном внесении аммиачной селитры потери азота в форме аммиака составляют 14...26 %, увеличиваясь с повышением температуры от 12 до 32 "С. Коэффициенты использования фосфора и калия бобовыми культурами зависят в первую очередь от влажности почвы и актив­ ности симбиоза. На слабокислых и нейтральных почвах, средне2 5 2 45 обеспеченных фосфором и калием (80... 140 мг/кг почвы), при оп­ тимальной влажности и активной фиксации азота воздуха усвое­ ние растениями из почвы подвижных форм фосфора составляет 18...22 %, обменного калия — 20...25 %. Коэффициенты использо­ вания фосфора из удобрений достигают 35...40%, калия — 65...80 %. Если условия для азотфиксации неблагоприятные, недостаток азота лимитирует потребление фосфора и калия растениями, по­ этому коэффициенты использования их из почвы составляют со­ ответственно 3...7 и 5...10%. При внесении фосфорно-калийных удобрений в этом случае потребление фосфора и калия бобовыми культурами не повышается, поэтому минеральные удобрения практически не применяют. При недостатке влаги использование растениями азотных, фосфорных и калийных удобрений бывает минимальным. Многолетние бобовые травы усваивают фосфор и калий из поч­ вы и удобрений лучше, чем однолетние бобовые и культуры дру­ гих семейств. При благоприятной реакции почвенного раствора, влагообеспеченности и активном симбиозе коэффициенты ис­ пользования фосфора и калия из почвы растениями люцерны до­ стигают соответственно 24 и 27 %, из минеральных удобрений — 43 и 75 %. Следовательно, при расчете норм удобрений важно учитывать не только вынос и максимальное потребление элементов питания, но и коэффициенты использования их из почвы и удобрений в за­ висимости от всего комплекса факторов среды, в том числе рН почвы, потенциальной влагообеспеченности, а для бобовых куль­ тур — условий активного симбиоза. Для определения норм минеральных удобрений под конкрет­ ную культуру необходимо знать содержание подвижных элемен­ тов питания в почве, среднемноголетнюю влагообеспеченность и возможность орошения на данном поле, определять уровень ожи­ даемого урожая, максимальное потребление и вынос азота, фос­ фора и калия 1 т продукции, коэффициенты использования эле­ ментов питания из почвы и удобрений первой культурой. При расчете норм удобрений под бобовые культуры вносят коррективы на условия бобово-ризобиального симбиоза. При бла­ гоприятных условиях симбиоза азотные удобрения не вносят,- а нормы фосфорно-калийных удобрений рассчитывают по обычной методике: определяют уровень планируемого урожая и по макси­ мальному потреблению находят количество питательных веществ, которое должны усвоить растения. По картограмме или на осно­ вании химического анализа почвы устанавливают содержание до­ ступных для растений элементов питания в пахотном слое. Опре­ деляют коэффициенты использования их из почвы и удобрений первой культурой. Рассчитывают количество фосфора и калия, которое может быть усвоено растениями из почвы. 46 Пример. В хозяйстве, расположенном в Нечерноземной зоне, планируют по­ лучить 3 т семян гороха с 1 га. Почва участка — средний суглинок, произвесткова­ на до р Н 6,2. Содержание подвижного фосфора 70 мг/кг почвы и обменного ка­ лия 80 мг/кг. При глубине пахотного слоя 25 см объем его на 1 га составляет 2500 м , а при средней объемной массе почвы 1,2 г/см масса пахотного слоя поч­ вы равна 3000 т. Следовательно, 10 мг питательных веществ на 1 кг почвы соот­ ветствуют 30 кг/га. На формирование 1 т семян и соответствующего количества прочей органи­ ческой массы горох потребляет, кг: N — 64, Р 0 — 21, К 0 — 29. При урожайнос­ ти семян 3 т/га растения должны усвоить, кг: N — 192, Р2О5 — 63, К 0 — 87. В данном случае подвижного фосфора в пахотном слое почвы содержится 210кг/га, обменного калия — 240 кг/га. При достаточной влагообеспеченности и активном симбиозе коэффициенты использования фосфора и калия из почвы равны соответственно 15 и 20 %, из удобрений — 35 и 65 %. Из почвы растения усвоят, кг: Р 0 — 32, К 0 — 48. Для получения планируемого урожая недостает 31 кг/га фосфора и 39 кг/га калия. С учетом коэффициентов использования расте­ ниями питательных веществ из удобрений в почву нужно внести, кг: P Os — 89, К 0 — 60 (или 445 кг гранулированного суперфосфата и 150 кг 40%-ной калийной соли на 1 га). Если на таком участке будут сеять люпин желтый, то фосфорные удобрения вносить не нужно, поскольку при содержании 70 мг подвижного фосфора на 1 кг почвы (по Кирсанову) они не повышают урожайность люпина. На неизвесткованной кислой почве горох, как и другие бобовые культуры, выращивать нецелесообразно, а на среднекислых почвах ( р Н около 5) при ос­ лабленной фиксации азота воздуха азотные удобрения под эти культуры приме­ нять не следует, поскольку они полностью исключают симбиотическую азотфиксацию и не увеличивают урожай семян. Фосфорно-калийные удобрения рассчи­ тывают на среднюю урожайность гороха 1,5...2,От/га. С 0 Л 3 3 2 5 2 2 2 5 2 2 2 с о л Удобрение зерновых бобовых культур. При расчетах норм мине­ ральных удобрений под зерновые бобовые культуры необходимо учитывать следующие факторы. 1. На хорошо дренированных почвах, достаточно обеспеченных подвижным фосфором и обменным калием (80... 120 мг/кг почвы), с реакцией среды, соответствующей требованиям биологии куль­ туры (для большинства зерновых бобовых р Н 6,0...6,5), при бла­ гоприятной влагообеспеченности растений формируется актив­ ный симбиотический аппарат. За счет естественного плодородия почвы и азота, фиксированного из воздуха, горох, люпин узколис­ тный, кормовые бобы, фасоль обыкновенная могут сформировать урожайность около 2 т семян с 1 га. 2. При оптимизации фосфорно-калийного питания в этих ус­ ловиях усиливается активность симбиоза и повышается урожай­ ность перечисленных культур до 3 т/га. 3. При дефиците влаги с внесением фосфорно-калийных удоб­ рений урожай зерновых бобовых культур не повышается, посколь­ ку в данном случае фиксации азота воздуха не происходит. 4. На кислых почвах, где даже при нормальной влагообеспечен­ ности у большинства бобовых не образуются клубеньки, фосфор­ но-калийные удобрения также не увеличивают урожай семян. Уровень его лимитируется недостатком азота. Существуют и друС0Л 47 гие способы определения норм минеральных удобрений под от­ дельные культуры, однако все методы расчета основаны на содер­ жании доступных элементов в почве и выносе элементов питания урожаем. Сроки и способы внесения удобрений. При разработке системы удобрения необходимо выбрать не только обоснованные нормы, но и сроки, а также способы внесения органических и минераль­ ных удобрений под отдельные культуры севооборота. В зависи­ мости от сроков внесения различают основное (под зябь), допосевное, припосевное (рядковое, ленточное) и послепосевное (под­ кормки) удобрения. О с н о в н о е у д о б р е н и е предназначено для обеспечения растений элементами питания в течение всего периода вегетации, особенно во время интенсивного роста и потребления питатель­ ных веществ, вносят его под глубокую вспашку — под зябь. При­ меняют органические, а также фосфорные и калийные удобрения. Основное удобрение заделывают с помощью плуга с предплужни­ ком в глубокий влажный слой почвы, с тем чтобы его эффективно использовали растения в течение всей вегетации. Проведенные в РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева исследова­ ния с использованием метода меченых атомов показывают, что фосфор из суперфосфата, заделанного на дно борозды, использу­ ется растениями в 5 раз полнее, а содержание в них этого элемента в 1,5 раза выше, чем при мелкой заделке. Это объясняют весьма низкой подвижностью соединений фосфора. Растворимые фосфаты при взаимодействии с почвой адсорби­ руются П П К , подвергаются химическому осаждению и даже в дождливые годы на среднесуглинистых почвах за лето передвига­ ются не более чем на 1,0... 1,5 см. Поэтому фосфорные удобрения, внесенные под культивацию на глубину 7... 10 см, остаются в этом слое в течение всей вегетации. При поверхностном внесении твер­ дых фосфорных удобрений даже во влажные годы 85...95 % фос­ фора остается на поверхности, в слое глубиной до 2 см, куда кор­ ни растений не распространяются из-за быстрого пересыхания этого слоя. Поверхностно внесенные фосфорные удобрения прак­ тически не используются растениями. Большей подвижностью обладают жидкие фосфорные удобре­ ния — ортофосфорная кислота и фосфаты аммония. При внесе­ нии их с поливной водой около 30 % фосфора проникает на глу­ бину до 10 см, однако и при этом до 55 % его аккумулируется в верхнем слое — 1...2 см. Калий несколько более подвижен в почве, чем фосфор. При контакте с почвой большая его часть включается в П П К , а часть свободных ионов передвигается по капиллярам и с током воды. При низкой влажности почвы и высокой температуре подвиж­ ность калия резко снижается. В случае поверхностного внесения в почву с нормальной влажностью за лето калий может переден48 нуться на 4...6 см, а в сухую погоду останется сверху. Калийные минеральные удобрения следует вносить под зяблевую вспашку в виде основного удобрения, в таком случае растения будут исполь­ зовать их в течение всей вегетации. Посевы многолетних трав, таких, как люцерна, кострец безос­ тый, лядвенец рогатый, используют в течение 3...4 лет и дольше. Фосфорные удобрения под эти культуры на весь период пользова­ ния посевом вносят под зяблевую вспашку. На почвах, средне­ обеспеченных калием, когда нормы калийных удобрений невысо­ кие, весь калий вносят под вспашку вместе с фосфорными удобре­ ниями. Если почвы бедны калием, а урожаи планируются высокие, то 50...70 % нормы вносят в основное удобрение, а ос­ тальную часть — в подкормки. Д о п о с е в н о е у д о б р е н и е применяют локальным ленточ­ ным способом. Сущность его заключается в том, что фосфорнокалийные удобрения вносят во время предпосевной глубокой культивации лентами на глубину 12... 15 см с расстоянием между ними 15...30 см. При локальном внесении удобрений коэффици­ енты использования из них фосфора и калия повышаются, осо­ бенно на кислых почвах, бедных щелочно-земельными катионами с высоким содержанием полуторных оксидов. На таких почвах фосфор химически фиксируется, переходя в слабоусвояемые фос­ фаты железа и алюминия. При локальном внесении снижается контакт фосфора с почвой, уменьшается его закрепление и увели­ чивается усвояемость растениями. Органические удобрения вносят, как правило, под пропашные и озимые культуры. Особенности их применения подробнее изло­ жены в соответствующих разделах при описании систем удобре­ ния этих культур. П р и п о с е в н о е , или р я д к о в о е , у д о б р е н и е чаще всего используют при посеве зерновых мятликовых культур, особенно при низком содержании элементов питания в почве. Фосфорные или азотно-фосфорные удобрения в небольших дозах (10... 15 кг/га) вносят с семенами в рядки или несколько глубже. Необходимость припосевного внесения фосфора обусловлена тем, что у мятлико­ вых культур начальные фазы вегетации считаются критическими по обеспеченности фосфором. Несмотря на то что в это время ра­ стения потребляют мало фосфора, недостаток его отрицательно сказывается на дальнейшем их развитии и урожае. Даже нормаль­ ная обеспеченность фосфором в последующий период не компен­ сирует депрессирующего эффекта раннего фосфорного голодания растений. Особенно сильно страдают от фосфорной недостаточ­ ности в ранние фазы вегетации мелкосемянные культуры. Исследованиями кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева установлено, что при внесении фосфора в рядки под зерновые мятликовые культуры резко увеличивается потребление его проростками, а полное минеральное удобрение 4 Г. С. Посыпамом 49 повышает содержание N P K в проростках в несколько раз. Соот­ ветственно увеличиваются рост растений и накопление ими сухой массы. У крупносемянных зерновых бобовых культур потребление азота, фосфора и калия и накопление сухой массы проростками в первые 10...13 дней после посева практически не зависят от обеспеченности среды элементами питания. Рядковое удобрение не сказывается на дальнейшем росте и развитии растений. Эти различия между группами культур обусловлены тем, что че­ рез 10 дней после посева из зерновок мятликовых оттекает в расту­ щие органы 73...80 % сухого вещества, а еще через 3 дня в зерновках остается 7...13 % сухого вещества от исходного, а азота, фосфора и калия — только 3...5 %. Реутилизация сухого вещества и элементов минерального пита­ ния зерновок не зависит от наличия и состава элементов мине­ рального питания в среде. Через 2 нед после посева (фаза двух листьев) питание растений зерновых мятликовых полностью оп­ ределяется обеспеченностью элементами минерального питания среды. Сухая масса проростка с полным рядковым удобрением бывает в 2 раза, а на 19-й день — в 2,5 раза больше, чем без рядко­ вого удобрения. Аналогичные различия отмечены в потреблении проростками азота, фосфора и калия. У зерновых бобовых культур процесс реутилизации питатель­ ных веществ протекает медленнее. Масса сухих проростков зерно­ вых бобовых культур на 10-й день после посева составляет 70...90 % исходной. Убыль массы объясняют расходом углеводов на физиологические процессы прорастания. Перераспределение азота, фосфора и калия из семядолей в листья, стебель и корни также происходит медленно. На 10-й день около половины азота, фосфора и калия остается в семядолях, их запасы проростки ис­ пользуют до появления второго настоящего листа. В дальнейшем идет накопление сухого вещества, и на 16...20-й день (в зависимо­ сти от вида) масса проростков бывает равной массе исходных се­ мян. Даже на 19-й день, когда зерновые бобовые культуры имеют по 2...3 настоящих листа, наличие и состав рядкового удобрения не влияют на сухую массу проростков. Этим объясняют высокую эффективность припосевного рядкового удобрения зерновых мятликовых и отсутствие эффекта от него у зерновых бобовых культур. П о с л е п о с е в н о е у д о б р е н и е ( п о д к о р м к и ) , как прави­ ло, используют в тех случаях, когда почвы недостаточно обеспече­ ны каким-либо элементом и минеральные удобрения не были внесены в качестве основного или предпосевного удобрения. Фосфорно-калийные удобрения под культуры широкорядного посева вносят культиватором-растениепитателем в междурядья на глубину 8... 12 см в первой половине вегетации. На культурах сплошного сева такие подкормки невозможны. Поверхностное 50 разбрасывание фосфорных удобрений, как уже было показано, крайне неэффективно. Подкормки минеральным азотом широко используют при воз­ делывании озимых зерновых культур и многолетних мятликовых трав. Задача подкормки — дать весенний старт роста. В начале от­ растания озимые и многолетние травы испытывают острый недо­ статок азота, поскольку в еще не прогретой почве микробиологи­ ческая деятельность угнетена, а минеральные формы азота, осо­ бенно подвижные нитраты, вымыты талыми водами. Подкормку этих культур азотными удобрениями проводят после окончания горизонтального и вертикального стока талых вод, когда влаж­ ность верхнего слоя почвы будет ниже 100 % П П В , но выше ВРК. Азотные удобрения, попавшие на такую почву, быстро растворя­ ются и по капиллярам проникают в корнеобитаемый слой. При этом потери от вымывания и газообразные потери будут мини­ мальными, а эффективность азотных подкормок — максимальной. Если внести азотные удобрения раньше, часть их будет вымыта в открытые водоемы, а часть — в грунтовые воды. Вносят их туко­ выми сеялками или с помощью авиации. Иногда озимые культуры подкармливают минеральным азотом второй раз — в начале выхода в трубку, для того чтобы обеспечить более интенсивное накопление питательных веществ в вегетатив­ ной массе для последующей реутилизации их генеративными органами. Для повышения содержания белка и клейковины в зерне про­ водят некорневую подкормку посевов мочевиной в период фор­ мирования и налива зерна. Урожай зерна от этой подкормки не повышается, но содержание белка может увеличиться на 1...2 %. Многолетние мятликовые травы подкармливают минеральным азотом после первого укоса для более быстрого отрастания и фор­ мирования второго укоса. Кострец безостый за вегетацию может дать три укоса, в этом случае подкормку азотом следует провести и после второго укоса. При двух подкормках многолетних трав в весеннюю подкормку используют 60 % полной нормы за вегета­ цию, во вторую — 40 %. При трехукосном использовании посева, например костреца безостого при орошении, весной применят 45 %, после первого укоса — 35 и после второго укоса — 20 % нор­ мы азотных удобрений за вегетацию. После последнего укоса азотные подкормки не проводят, поскольку они могут ослабить зимостойкость трав. На орошаемых участках сразу после укоса вносят удобрения и проводят полив. Очень важно установить поливную норму (в за­ висимости от гранулометрического состава почвы), достаточную для промачивания только пахотного слоя почвы. При избытке воды азотные удобрения будут вымыты за пределы этого слоя, в котором на подзолистых и дерново-подзолистых почвах распола­ гается до 90...95 % корневой системы многолетних трав. 4' 51 При низком содержании в почве бора и молибдена проводят некорневые подкормки многолетних бобовых трав этими микро­ элементами. Борную кислоту в норме 6 кг/га (1 кг бора на 1 га) и молибдат аммония в норме 200 г/га растворяют в 200 л воды и проводят опрыскивание посевов при высоте 25...30 см, но не поз­ же чем в фазу бутонизации. Контрольные вопросы и задания 1. Назовите диапазон оптимальной реакции почвенного раствора для таких культур, как люпин желтый, лен, пшеница, горох, свекла, соя, люцерна. 2. Для каких бобовых культур требуется более высокая обеспеченность по­ движным фосфором и какие культуры могут расти при низкой обеспеченности этим элементом и почему? 3. Назовите уровень оптимальной обеспеченности почвы обменным калием для бобовых культур. 4. Какое содержание легкогидролизуемого азота в почве оптимально для бо­ бовых культур? 5. Назовите диапазон оптимальной обеспеченности почвы подвижным бором. 6. Что такое максимальное потребление элементов питания? Что означает вы­ нос элементов питания растениями? 7. От чего зависят коэффициенты использования подвижного фосфора и об­ менного калия из почвы и удобрений? 8. Назовите сроки и способы внесения органических удобрений. 9. Для чего применяют основное удобрение? 10. В каких случаях используют допосевное, а в каких — припосевное удобре­ ние? 11. Когда и как проводят подкормки культур сплошного и широкорядного способов посева? Глава 6 ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РАСТЕНИЙ В ПОСЕВАХ Урожай создается в процессе фотосинтеза, когда в зеленых рас­ тениях образуется органическое вещество из диоксида углерода, воды и минеральных веществ. Энергия солнечного луча переходит в энергию растительной биомассы. Эффективность этого процес­ са и в конечном счете урожай зависят от функционирования посе­ ва как фотосинтезирующей системы. В полевых условиях посев (ценоз) как совокупность растений на единице площади представляет собой сложную динамическую саморегулирующуюся фотосинтезирующую систему. Эта система включает в себя много компонентов, которые можно рассматри­ вать как подсистемы; она динамическая, так как постоянно меня52 ет свои параметры во времени; саморегулирующаяся, так как, не­ смотря на разнообразные воздействия, посев изменяет свои пара­ метры определенным образом, поддерживая гомеостаз. Такую систему характеризуют новые свойства по сравнению с отдельным растением. Так, для отдельного растения увеличение площади питания и связанное с этим улучшение освещенности приводят к повышению его семенной продуктивности, а для це­ ноза важна оптимальная густота растений. Условия для макси­ мальной продуктивности отдельного растения и ценоза как систе­ мы не совпадают. Исследованию фотосинтеза ценозов была посвящена Между­ народная биологическая программа. Изучение фотосинтетичес­ кой деятельности растений в посевах тесно связано с теорией по­ лучения высоких урожаев и возможностью управления формиро­ ванием урожая. Методические основы ее изучения разрабатывали многие ученые. Большой вклад внес А. А. Ничипорович. Управление формированием урожая весьма сложно, так как растения в ценозе, изменяясь в процессе вегетации, взаимодей­ ствуют с другими сложными системами — микроорганизмами почвы, возбудителями болезней, сорняками, вредителями. Мно­ гие факторы среды — температурный режим, осадки и др. — практически невозможно контролировать. Однако на основании анализа природно-климатических факторов можно подобрать сорта, адаптированные к конкретным условиям, разработать тех­ нологию их возделывания. Многие факторы поддаются регули­ рованию. Можно изменить условия минерального питания, воз­ действовать на сорняки, вредителей и болезни. Управление про­ цессом формирования урожая ведут на основе систематического контроля за развитием растений и направления хода фотосинте­ тической деятельности посевов в соответствии с заранее задан­ ными параметрами. Фотосинтетически активная радиация. Необходимое условие фотосинтеза — энергия солнечной радиации. Следует создавать такие посевы, в которых листья поглощали бы энергию солнца с возможно более высоким коэффициентом полезного действия для создания наибольшей биомассы и сосредоточения ее в хо­ зяйственно ценной части урожая — семенах, клубнях, корнепло­ дах и т. п. В процессе фотосинтеза принимает участие не вся солнечная энергия, а только ее видимая часть — фотосинтетически активная радиация (ФАР) с длиной волн от 380 до 720 нм (нанометр). Эти лучи поглощаются хлорофиллом и являются энергетической осно­ вой фотосинтеза. Энергия ФАР составляет около 50 % общей энергии солнечной радиации. Инфракрасная часть солнечного спектра, составляющая также около 50 % общей энергии солнца, не участвует в фотохимических реакциях фотосинтеза. Эти лучи поглощаются почвой, от которой нагреваются приземный слой 53 воздуха и сами растения, при этом усиливаются транспирация и испарение влаги с поверхности почвы. Количество ФАР, падаю­ щее на единицу поверхности почвы в среднем по месяцам года и по декадам месяца, определено для различных географических зон и приведено в соответствующих справочниках. Объективным показателем величины урожая (высокий, сред­ ний, низкий) может служить коэффициент использования ФАР. Хорошие урожаи соответствуют 2...3 % использования ФАР. При возделывании сортов интенсивного типа и оптимизации всех про­ цессов формирования урожая возможна аккумуляция в урожае 3,5...5,0 % ФАР и более. Поступление солнечной энергии за вегетационный период за­ висит от географической широты. Так, если сравнивать северные и южные районы России, то приход ФАР за возможный вегетаци­ онный период различается более чем в 2 раза. Кроме того, можно отметить, что на плодородных почвах Краснодарского края при достаточном количестве тепла и влаги значительно легче сформи­ ровать посев, который в среднем за вегетацию усваивает 3 % ФАР, чем в Тверской области на малоплодородных почвах и при недо­ статке тепла. Показатели фотосинтетической деятельности посевов. Посев представляет собой оптическую систему, в которой листья погло­ щают ФАР. В начальный период развития растений ассимиляци­ онная поверхность невелика и значительная часть ФАР проходит мимо листьев, не улавливается ими. С повышением площади лис­ тьев увеличивается и поглощение ими энергии солнца. Когда и н ­ декс листовой поверхности* составляет 4...5, т. е. площадь листьев в посеве 40...50 тыс. м /га, поглощение ФАР листьями посева д о ­ стигает максимального значения — 75...80 % видимой, 40 % общей радиации. При дальнейшем увеличении площади листьев погло­ щение ФАР не повышается. В посевах, где ход формирования площади листьев оптималь­ ный, поглощение ФАР может составить в среднем за вегетацию 50...60 % падающей радиации. Поглощенная растительным п о ­ кровом Ф А Р — энергетическая основа для фотосинтеза. Однако в урожае аккумулируется только часть этой энергии. К о э ф ф и ц и ­ ент использования ФАР обычно определяют по отношению к па­ дающей на растительный покров ФАР. Если в урожае биомассы в средней полосе России аккумулировано 2...3 % прихода на посев ФАР, то сухая масса всех органов растений составит 10... 15 т/га, а возможная урожайность — 4...6 т зерна с 1 га. В изреженных п о ­ севах коэффициент использования ФАР составляет всего 0,5...1,0%. 2 •Величина, показывающая, во сколько раз площадь листьев превышает ту площадь, на которой находятся растения. Так, если индекс листовой поверхности равен 4, то площадь листьев составляет 40 тыс. м Д а , или 4 м / м . 2 54 2 2 При рассмотрении посева как фотосинтезирующей системы урожай сухой биомассы, создаваемый за вегетационный период, или его прирост за определенный период зависит от величины средней площади листьев, продолжительности периода и чистой продуктивности фотосинтеза за этот период. У = ФП • ЧПФ, где У —урожайность сухой биомассы, т/га; Ф П — фотосинтетический потенциал, тыс. м - дни/га; Ч П Ф —чистая продуктивность фотосинтеза, г/(м - дни). 2 2 Фотосинтетический потенциал рассчитывают по формуле ФП = S T, C 2 где S — средняя за период площадь листьев, тыс. м /га; Т — продолжительность периода, дни. c Основные показатели для ценоза, как и урожайность, опреде­ ляют в расчете на единицу площади — 1 м или 1 га. Так, площадь листьев измеряют в тыс. м /га. Кроме того, пользуются таким по­ казателем, как индекс листовой поверхности. Основную часть ассимиляционной поверхности составляют листья, именно в них осуществляется фотосинтез. Фотосинтез мо­ жет происходить и в других зеленых частях растений — стеблях, остях, зеленых плодах и т. п., однако вклад этих органов в общий фотосинтез обычно небольшой. Принято сравнивать посевы меж­ ду собой, а также различные состояния одного посева в динамике по площади листьев, отождествляя ее с понятием «ассимиляцион­ ная поверхность». Динамика площади листьев в посеве подчиняется определен­ ной закономерности. После появления всходов площадь листьев медленно повышается, затем темпы нарастания увеличиваются. К моменту прекращения образования боковых побегов и роста ра­ стений в высоту площадь листьев достигает максимальной за веге­ тацию величины, затем начинает постепенно снижаться в связи с пожелтением и отмиранием нижних листьев. К концу вегетации в посевах многих культур (зерновые, зерновые бобовые) зеленые листья на растениях отсутствуют. Площадь листьев различных сельскохозяйственных растений может сильно варьировать в течение вегетации в зависимости от условий водоснабжения, питания, агротехнических приемов. Максимальная площадь листьев в засушливых условиях достигает всего 5... 10 тыс. м /га, а при избыточных увлажнении и азотном питании она может превышать 70 тыс. м /га. Считается, что при индексе листовой поверхности 4...5 посев как оптическая фотосинтезирующая система работает в оптимальном режиме, погло2 2 2 2 55 щая наибольшее количество ФАР. При меньшей площа­ ди листьев часть ФАР лис­ тья не улавливают. Если площадь листьев больше 50 тыс. м /га, то верхние ли­ стья затеняют нижние, их доля в фотосинтезе резко снижается. Более того, вер­ хние листья «кормят» ниж­ ние, что невыгодно для формирования плодов, се­ Время от появления всходов, дни мян, клубней и т. д. Динамика площади лис­ Рис. 3. Оптимальная площадь листьев в по­ тьев показывает, что на севах однолетних культур с длительностью вегетационного периода 100 и 120 дней разных этапах вегетации посев как фотосинтезирующая система функциони­ рует неодинаково (рис. 3). Первые 20...30 дней вегетации, когда средняя площадь листьев составляет 3...7 тыс. м /га, большая часть ФАР не улавливается листьями, и поэтому коэффициент использования ФАР не может быть высоким. Далее площадь л и ­ стьев начинает быстро нарастать, достигая максимума. Как пра­ вило, это происходит у мятликовых в фазе молочного состояния зерна, у зерновых бобовых в фазе полного налива семян в сред­ нем ярусе, у многолетних трав в фазе цветения. Затем площадь листьев начинает быстро снижаться. В это время преобладают перераспределение и отток веществ из вегетативных органов в генеративные. На продолжительность этих периодов и их соотношение влияют различные факторы, в том числе агротехнические. С их помощью можно регулировать процесс нарастания площади листьев и продол­ жительность периодов. В засушливых условиях густоту растений, а следовательно, и площадь листьев намеренно снижают, так как при большой площади листьев усиливается транспирация, растения сильнее страдают от недостатка влаги, урожайность уменьшается. Слишком большое разрастание площади листьев при достаточ­ ном водоснабжении также приводит к нежелательным результа­ там. Биомасса в этом случае растет довольно высокими темпами за счет вегетативных органов, однако условия формирования плодов и семян ухудшаются. К подобным результатам может привести и чрезмерное загущение растений. Для кормовых куль­ тур, у которых листья представляют хозяйственно ценную часть урожая (например, травы), площадь листьев может достигать 60...80 тыс. м 7 г а . Таким образом, получение высоких урожаев связано с опти­ мальным ходом (графиком) нарастания площади листьев. Такие 2 2 56 графики могут быть определены для каждой культуры и сорта в конкретных условиях их выращивания. Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетичес­ кий потенциал (ФП) объединяет эти показатели. Ф П может быть определен за любой период времени, например за декадные, меж­ фазные периоды или в целом за вегетационный период. Ф П за ка­ кой-либо период представляет сумму величин площади листьев за каждые сутки периода. Например, если площадь листьев в начале периода составляла 20 тыс. м /га, а через 10 дней — 28 тыс. м /га, то ФП этого 10-дневного периода составляет (20 + 2 8 ) : 2 • 10 = = 240 тыс. м • дни/га. Ф П хорошо развитых посевов зерновых культур с вегетационным периодом 100...ПО дней составляет за вегетацию 2,0...2,5 млн м • дни/га. В южных районах для культур с длительным вегетационным периодом и при хорошем водоснаб­ жении Ф П может составить до 4 млн м • дни/га. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) характеризует ин­ тенсивность фотосинтеза посева и представляет собой количество сухой массы растений в граммах, которое синтезирует 1 м листо­ вой поверхности за сутки. В среднем за вегетацию у таких культур, как пшеница, ячмень, Ч П Ф составляет 5...7 г / ( м • дни). У кукуру­ зы Ч П Ф обычно выше. Ч П Ф , так же как и Ф П , определяют за ка­ кой-либо период или в среднем за вегетацию: 2 2 2 2 2 2 2 Ч П Ф = (В - 5 , ) / Ф П , 2 где В и 5[ — сухая масса растений с единицы площади в конце и в начале пери­ ода. 2 Ч П Ф варьирует в течение вегетации. В первый месяц вегетации Ч П Ф выше, чем в последующий, так как в начале вегетации расте­ ния не затеняют друг друга, все листья хорошо освещены. В даль­ нейшем с увеличением площади листьев Ч П Ф начинает умень­ шаться в связи с затенением нижних листьев. В начале вегетации нарастание биомассы идет медленно, затем темпы приростов увеличиваются. В конце вегетации, когда пло­ щадь листьев небольшая, суточные приросты биомассы также не­ велики. В это время идет перераспределение накопленных ассимилятов из листьев, стеблей и корней в генеративные органы. Прирост биомассы за любой промежуток времени, в том чис­ ле и за вегетацию, равен произведению Ф П и Ч П Ф . Если в сред­ нем за 100 дней вегетации Ч П Ф равнялась 6 г / ( м • дни), а Ф П — 2 млн м • дни/га, то количество сухой биомассы составит 12 т/га. Посев как фотосинтезирующая система наиболее производи­ тельно функционирует в период, когда площадь листьев близка к оптимальной — 30...50 тыс. м /га. Если Ч П Ф в это время равна 5...7 г / ( м - д н и ) , то при площади листьев 40 тыс. м /га суточный прирост сухой биомассы составит 200...280 кг/га. Если период с 2 2 2 2 2 57 такой средней площадью листьев продолжается 30 дней, то за это время прирост сухой биомассы составит 6...8 т/га. Прирост био­ массы за период, когда посев функционирует в оптимальном ре­ жиме, составляет более 70 % максимального за вегетацию, хотя продолжительность этого периода — всего 30 % общей вегетации культуры. Коэффициент использования ФАР в это время в 2...3 раза больше, чем в первый месяц после появления всходов, а так­ же в конце вегетации. При созревании в корнях и стеблях сосредотачивается 50...60 % сухой массы растений, в основном представленной клетчаткой. В нашем примере из общей биомассы 12 т/га на уро­ жай зерна приходится 5...6 т. Различия в урожаях в конечном итоге определяются тем, до­ стигал ли и как скоро достигал посев в своем развитии оптималь­ ного для данных условий состояния, а также как долго он функци­ онировал в этом состоянии. Таким образом, высокие урожаи обеспечиваются определен­ ным ходом фотосинтетической деятельности растений в посевах. Оптимальный ход нарастания площади листьев и биомассы может быть определен для каждой культуры и сорта в конкретных усло­ виях выращивания. Факторы, лимитирующие фотосинтез. Почему растения в посеве не достигают оптимального уровня показателей фотосинтетической де­ ятельности или существенно отклоняются от них в отдельные перио­ ды вегетации? Какие элементы фотосинтетической деятельности подвержены наибольшему влиянию различных факторов? Как следует из формулы У = Ф П • Ч П Ф , урожай биомассы (а также и хозяйственно ценной части урожая) прямо зависит от этих показателей. При улучшении условий жизни растений (оптимиза­ ция режима питания и влагообеспеченности) обычно усиливаются ростовые процессы, увеличивается площадь листьев. В этом случае листья сильнее затеняют друг друга, поэтому Ч П Ф снижается. Большинство культурных растений относятся к типу Сз, у к о ­ торых фотосинтез усиливается с ростом концентрации С 0 при насыщающей интенсивности освещения. К растениям типа С4 относятся хлеба второй группы — кукуру­ за, сорго, просо, рис и сахарный тростник. У них не наблюдается светового насыщения и усиленного фотодыхания, а компенсаци­ онная точка по С 0 необычайно низка. Ч П Ф у С4-растений выше, чем у С -растений, особенно при повышенной площади листьев. Сорта детерминантного типа роста (ультраскороспелые сорта сои) обычно характеризуются более высокой Ч П Ф . Имеют значение также форма, направление и анатомическое строение листьев. У сортов люпина узколистного Ч П Ф обычно выше, чем у сортов других видов люпина. Считается, что у зерновых культур фотосинтез посева осуще­ ствляется лучше, если верхние листья направлены под острым уг2 2 3 58 лом к стеблю. В процессе селекционного совершенствования са­ харной свеклы распластанная по поверхности почвы розетка лис­ тьев постепенно превращалась в воронкообразную, что определи­ ло способность современных сортов создавать высокопродуктив­ ные посевы. Большое значение имеет аттрагирующая способность генера­ тивных и запасающих органов растений, благодаря которой плас­ тические вещества из листьев активно перемещаются в них. Для скороспелых форм Ф П должен составлять 1,5...2,0 млн м • дни/га. для среднеспелых — 2,5...3,0 и для позднеспелых — 3...5 млн м • дни/га. В пределах одного типа скороспелости увеличение Ф П может происходить путем ускорения темпов роста площади листьев и увеличения ее максимального значения. Густота посевов —один из факторов, сильно влияющих на эти показатели. Однако чрез­ мерное разрастание листьев при усилении их затенения может стать отрицательным фактором для формирования репродуктив­ ных органов. При оптимальной влагообеспеченности фактором, ограничи­ вающим ростовые процессы, становится уровень минерального питания. Для получения высоких урожаев необходима высокая обеспеченность элементами минерального питания, в первую оче­ редь азотом. Так, растения пшеницы при урожайности зерна 5 т/га выносят из почвы 170...200 кг азота с 1 га. Однако высокие нормы азота при достаточном количестве влаги усиливают вегетативный рост растений и разрастание листовой поверхности сверх опти­ мальных размеров, растения полегают, урожай снижается. Основное средство повышения эффективности использования ценозом влаги и удобрений на фотосинтез и повышение урожай­ ности — генетическое преобразование растений, создание сортов, у которых рост вегетативных органов ограничен, а генератив­ ных — значительно выше, чем у старых сортов. Поэтому одно из направлений современной селекции — создание сортов, реагиру­ ющих на улучшение условий выращивания увеличением хозяй­ ственно ценной части урожая. В онтогенезе растений от всходов до начала созревания выде­ ляют 4 биологически обоснованных периода: 1) всходы — начало цветения; 2) цветение и образование плодов; 3) рост плодов; 4) на­ л и в семян. Основные выходные показатели первого периода — площадь листьев и Ф П ; второго — максимальная за вегетацию площадь листьев, Ф П этого периода и количество образовавшихся плодов в расчете на единицу площади (на 1 м ). Число образовав­ шихся плодов прямо коррелирует с Ф П первого периода и особен­ но тесно — с Ф П второго. В третий период (рост плодов) площадь листьев постепенно начинает уменьшаться, но в среднем сохраняется на высоком уровне; биомасса продолжает интенсивно нарастать за счет роста 2 2 2 59 плодов, которые к концу периода достигают максимальной вели­ чины. От числа сохранившихся к концу третьего периода плодов и семян зависят показатели фотосинтеза и поступление в растения азота в четвертый период, когда происходит налив семян. Посев как фотосинтезирующая система наиболее активно функциониру­ ет в течение второго и третьего периодов. За это время, равное по продолжительности первому периоду, накапливается 60...70 % биомассы и такое же количество азота от максимальных за вегета­ цию величин. Таким образом, эффективность работы каждого последующего периода зависит не только от агрометеорологических условий это­ го периода, но и от результатов функционирования посева в пре­ дыдущий период. Конечные показатели развития посева — уро­ жай семян и его качество — зависят от последовательных состоя­ ний посева в процессе роста и развития растений. Контрольные вопросы и задания 1. Какая часть солнечной энергии называется фотосинтетически активной ра­ диацией? 2. Как рассчитывают фотосинтетический потенциал? 3. От чего зависит уровень чистой продуктивности фотосинтеза? 4. Какие факторы стимулируют, а какие сдерживают уровень чистой продук­ тивности фотосинтеза? 5. Перечислите показатели фотосинтетической деятельности посева, опреде­ ляющие уровень его продуктивности. Глава 7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР Технология возделывания полевых культур — это комплекс аг­ ротехнических приемов, выполняемых в определенной последова­ тельности, направленный на удовлетворение требований биоло­ гии культуры и получение высокого урожая заданного качества. Для того чтобы разработать научно обоснованную технологию возделывания культуры, сорта в конкретных почвенно-климатических условиях, необходимо знать требования биологии культу­ ры, сорта и параметры почвенно-климатических условий. Некоторые агротехнические приемы — основную и предпосев­ ную подготовку почвы, внесение удобрений, подготовку семян к посеву, посев, уход за посевами, уборку урожая — выполняют при возделывании любой полевой культуры. Сумма этих приемов со­ ставляет «ствол» технологии возделывания полевых культур. 60 Агротехнические приемы, свойственные агротехнике отдель­ ной группы культур, сходные по особенностям биологии (осенний посев озимых), одного семейства (инокуляция семян бобовых культур перед посевом) или аналогичных по использованию (мочка льносоломы и конопляной соломы), представляют собой технологические «побеги первого порядка», дополнительные аг­ ротехнические приемы, выполняемые при возделывании конк­ ретной культуры и составляющие особенности ее агротехники, — «побеги второго порядка». Все технологические приемы направлены на создание благо­ приятных условий для роста и развития возделываемой культуры, на удовлетворение требований ее биологии. В число задач, кото­ рые решаются технологическими приемами, входят: оптимизация водно-воздушного режима почвы с помощью обработки для нор­ мального функционирования корневой системы; оптимизация ре­ жима питания культурных растений применением органических и минеральных удобрений; оптимизация реакции почвенного рас­ твора известкованием или гипсованием почв; снижение конку­ ренции между выращиваемой культурой и сорняками мерами борьбы с засоренностью посевов; доведение посевного и посадоч­ ного материала до высших показателей посевного стандарта; под­ готовка выровненного, уплотненного в верхней части ложа для посева семян; распределение семян на одинаковую глубину и оди­ наковое расстояние в рядке друг от друга; защита растений от бо­ лезней и вредителей; регулирование роста, развития растений и качества урожая; снижение количественных и качественных по­ терь при уборке. Эти задачи могут быть решены с помощью разных технологи­ ческих приемов. Например, для снижения засоренности посевов применяют агротехнические приемы — лущение стерни, зябле­ вую вспашку, ранневесеннее боронование, допосевную культи­ вацию, довсходовое и послевсходовое боронование, междуряд­ ные обработки широкорядных посевов, а также химические средства борьбы с сорняками — гербициды. Некоторые из пере­ численных агротехнических приемов можно использовать для выполнения и других функций (кроме борьбы с сорняками); их нельзя заменить применением гербицидов. Для составления тех­ нологической схемы возделывания культуры в конкретных усло­ виях необходимо учитывать задачи отдельных технологических приемов. Прием Задачи Известкование Снижение кислотности почвы до уровня требований био­ логии культур, возделываемых в севообороте Перемешивание растительных остатков с почвой; разруше­ ние капилляров верхнего слоя — закрытие влаги; создание условий для прорастания сорняков Лущение стерни 61 Внесение органиУлучшение режима питания культур и водно-физических ческих удобрений свойств почвы Внесение минераль- Оптимизация режима минерального питания возделываеных удобрений мых культур Зяблевая вспашка Заделка пожнивных остатков, органических и фосфорнокалийных удобрений; улучшение водно-воздушного режима почвы для активизации ее микробиологической деятельно­ сти Перепашка зяби Рыхление пахотного слоя заплывающих почв; заделка орга­ нических и фосфорно-калийных удобрений при весеннем их внесении Весновспашка Заделка пожнивных остатков, органических и минеральных удобрений, рыхление пахотного слоя почвы (проводят в том случае, когда невозможно осуществить зяблевую вспашку) Весеннее бороноРазрыв капилляров верхнего слоя почвы — закрытие влаги вание зяби для культур поздневесеннего срока посева Весенняя подкорм- Обеспечение стартового роста культур на почвах, обедненка азотом озимых ных азотистыми соединениями и мятликовых трав Весеннее боронова- Осветление точки роста при осеннем перерастании озимых ние озимых и мно- и многолетних трав голетних трав Обработка почвы Рыхление, выравнивание и прикатывание почвы перед комбинированным посевом агрегатом типа РВК Предпосевная куль- Рыхление верхнего слоя почвы, борьба с сорняками тивация Предпосевное при- Уплотнение верхнего слоя легких почв, установление катывание капиллярных связей Подготовка семян Фракционирование семян по размеру; доведение их до к посеву высших посевных стандартов; обеззараживание от патоген­ ной микрофлоры; повышение всхожести и энергии прорас­ тания Посев Распределение семян (посевного и посадочного материала) на одинаковую глубину, на равные расстояния друг от друга Послепосевное Установление контакта мелких семян с капиллярами почвы прикатывание Довсходовое боро- Уничтожение нитей прорастающих семян сорняков, разрунование шение почвенной корки Послевсходовое Уничтожение проростков сорняков боронование Культивация меж- Уничтожение сорняков в междурядьях, рыхление междурядурядий дий, подкормка культур минеральными удобрениями Корневая подкорм- Улучшение минерального питания растений в отдельные ка периоды онтогенеза в соответствии с требованиями биоло­ гии культуры Окучивание Увеличение клубне- и корнеобитаемого объема и улучшение аэрации почвы, борьба с сорняками Некорневая подКомпенсация недостаточного корневого питания растений; кормка улучшение качества урожая % 62 Обработка посевов пестицидами Предотвращение появления сорняков, уничтожение вегетируюших сорняков (гербициды); предотвращение развития или снижение вредоносности болезней (фунгициды, бакте­ рициды); снижение повреждений растений вредными насе­ комыми (инсектициды) Регулирование роста и развития растений; предотвращение Применение полегания (ретарданты); усиление оттока пластических биологически ак­ веществ в запасающие органы (сениканты); подсушивание тивных веществ растений, завершение вегетации (десиканты); освобождение растений от листьев, подготовка к уборке (дефолианты) Обкашивание полей Подготовка поля к уборке — исключение из общей массы урожая краевых, наиболее засоренных полос Сбор урожая с поля с минимальными потерями количества Уборка и качества продукции Каждый технологический прием необходим для решения опре­ деленной задачи, если он выполнен в срок и с требуемым каче­ ством. Известкование и подготовка почвы. В Нечерноземной зоне большинство почв кислые, с р Н в диапазоне 4...5 и даже н и ­ же 4. Абсолютное большинство культур реализует свою потенци­ альную продуктивность при р Н 5,5, а многие —выше 6 (см. табл. 6). На кислых почвах все элементы минерального питания менее доступны для растений, коэффициенты использования их намного ниже, чем на слабокислых и нейтральных почвах. Сле­ довательно, для получения высоких урожаев полевых культур на кислых почвах первый и главный агротехнический прием — из­ весткование. Если учесть, что при внесении 1 т С а С 0 р Н а среднем сдви­ гается на 0,1 единицы, то для изменения рН с 4,5 до 5,5 необходи­ мо внести Ют извести на 1 га, а с учетом примесей и влажности известковых материалов — около 12 т/га. Средние энергозатраты на 1 т известковых материалов составляют 8,5 ГДж, а на всю норму (12 т ) - 1 0 2 Г Д ж / г а . Эти энергетические затраты с избытком оправдаются в течение ротации севооборота, если известкование проведено с соблюдени­ ем следующих условий: известковые материалы должны быть пылевидного помола, это увеличивает их суммарную активную площадь, поскольку каждая пылинка работает своей поверхностью; известь должна быть равномерно распределена по полю во из­ бежание волнообразного эффекта, который впоследствии испра­ вить невозможно; вслед за внесением извести нужно провести дискование в два следа для перемешивания извести с почвой; требуется также вспашка плугом без предплужника для равно­ мерного распределения извести по пахотному слою с последую­ щей глубокой культивацией; С 0 Л С 0 Л 3 С0Л 63 известь нельзя вносить по мерзлой почве и тем более по снегу (на мерзлой почве пылевидный материал смывается талыми вода­ ми в микропонижения и засыхает комочками, активная поверх­ ность резко снижается; при внесении по снегу часть извести уно­ сится с весенней водой, эффективность тонны известкового мате­ риала многократно снижается). Известкование проводят весной до посева короткодневных культур, летом после уборки однолетних культур на зеленую мас­ су, раннего картофеля или осенью после уборки зерновых. Лущение пожнивных остатков осуществляют сразу же после уборки основной культуры. На почвах тяжелого гранулометричес­ кого состава используют тяжелые дисковые бороны или лемеш­ ные лущильники. Органические удобрения в норме 30...60 т/га вносят перед лу­ щением или после него. Главное требование — равномерность распределения их по полю. Вместе с органическими при необхо­ димости вносят фосфорно-калийные удобрения. Зяблевую вспаш­ ку проводят плугом с предплужником сразу после распределения удобрений по полю во избежание потерь азота из органических удобрений. Лучший срок зяблевой вспашки — вторая половина августа — начало сентября. За оставшийся теплый период начнет­ ся минерализация органических остатков. Весеннее боронование зяби (закрытие влаги) проводят, как только влажность верхнего слоя почвы опустится ниже 100 % ППВ и трактор не будет оставлять колеи. Весеннюю подкормку озимых культур и многолетних мятлико­ вых трав азотом осуществляют после прекращения горизонталь­ ного и вертикального стока воды наземными средствами или с по­ мощью авиации. Боронование озимых проводят для осветления точки роста при осеннем перерастании культур. Азотные удобрения для культур ярового сева вносят под пред­ посевную культивацию. Нормы удобрений зависят от уровня ес­ тественного плодородия почвы, особенностей биологии культу­ ры и уровня планируемого урожая. Во избежание газообразных потерь азота за счет денитрификации культивацию проводят не­ медленно после распределения удобрений по полю. Для культур ранневесеннего сева зябь не боронуют, а при возможности вы­ езда в поле и внесения азотных удобрений проводят обработку почвы агрегатом типа РВК. Вслед за такой подготовкой почвы проводят посев. Для культур поздневесеннего сева через 7... 10 дней после за­ крытия влаги поле культивируют для уничтожения сорняков, а еще через неделю осуществляют предпосевную культивацию. Предпосевное прикатывание проводят на почвах легкого гра­ нулометрического состава под мелкосемянные культуры, если при предпосевной культивации использовали паровые культиваторы, 64 а не агрегаты типа РВК. Под такие культуры проводят и послепо­ севное прикатывание. Посев. Урожайность любой сельскохозяйственной культуры в значительной степени зависит от правильного выбора срока и способа посева, оптимальной нормы высева и глубины заделки семян. Завышенная или заниженная норма высева, преждевре­ менный или запоздалый посев, несоблюдение оптимального спо­ соба посева и глубины заделки семян неизбежно приводят к сни­ жению урожая, а часто и его качества. В Центральном регионе посев можно проводить в течение 9... 10 мес в году, а в Центрально-Черноземном регионе сеять мож­ но круглый год. С р о к и п о с е в а по сезонам года делят на весенние — ран­ ний, средний и поздний; летние — ранний и поздний; осенний, подзимний и зимний (рис. 4). Срок посева зависит от особенностей биологии культуры, цели возделывания, климатических условий зоны, гранулометрическо­ го состава и влагообеспеченности почвы, распределения осадков за вегетацию. Все культуры короткого дня теплолюбивы, семена их начинают прорастать при температуре почвы на глубине заделки семян 8...12 "С. Следовательно, их высевают при прогревании верхнего слоя почвы до этой температуры — в средне- и поздневесенний срок. Всходы некоторых короткодневных культур (фасоль) поги­ бают, когда температура опускается до —1 °С. Зная дату последне­ го заморозка в данной зоне по многолетним метеорологическим Рис. 4. Диапазон сроков посева полевых культур (римскими цифрами обозначены месяцы) 5 Г. С . П о с ы п а н о в 65 наблюдениям, устанавливают такой срок посева, чтобы всходы появились после этой даты, т. е. сеют за 7...8 дней до ее наступле­ ния. В Московской области, по многолетним наблюдениям, пос­ ледний заморозок был 6 июня. Однако такие поздние заморозки бывают очень редко, чаще последние заморозки приходятся на 20...25 мая. С некоторой степенью риска короткодневные культу­ ры начинают высевать 12... 15 мая. Длиннодневные культуры, как правило, холодостойки. Всходы их не погибают при весенних заморозках даже до —6 "С (что быва­ ет редко), их семена можно высевать в ранневесенние сроки, как только наступает физическая спелость почвы и машинно-трактор­ ный агрегат можно будет вывести в поле. Озимые культуры, требующие для прохождения онтогенети­ ческого цикла периода пониженных температур и без этого не пе­ реходящие в фазу выхода в трубку, высевают в позднелетний или в раннеосенний срок, за 45 дней до наступления устойчивых холо­ дов. За это время растения должны хорошо раскуститься для более надежной перезимовки. В Центральном районе Нечерноземной зоны оптимальный срок посева озимых — 25 августа — 1 сентября. Сорта, которые успешно зимуют в фазе всходов и хорошо кустятся весной, можно высевать и в более поздние сроки. Семена некоторых культур для нормального прорастания тре­ буют стратификации — выдерживания в набухшем состоянии при низких температурах. Для таких культур оптимальный срок посева — подзимний, когда установились устойчивые холода, но почва еще немерзлая. Семена люпина многолетнего можно высевать зимой по снегу. Такой зимний посев, как правило, проводят с самолета. Весной после схода снега при прогревании поверхности почвы до 3...5 °С они начинают прорастать и дают нормальные всходы. К зимнему сроку можно отнести посев клевера лугового, ползучего и гибрид­ ного под покров озимых культур. Семена этих растений мелкие и для равномерных дружных всходов требуют минимальной глуби­ ны заделки. Посев проводят в конце весеннего таяния снега по за­ мерзшей почве с самолета или сеялками без сошников. Раньше при подсеве клевера вручную этот прием называли «посевом по черепку» — по мерзлой почве. После таяния снега семена попада­ ют на переувлажненную поверхность почвы и оседают в верхнем слое 0,5... 1,0 см, таким образом обеспечивается идеальная глубина заделки семян. При прогревании поверхности почвы до 5 °С они начинают прорастать и дают дружные всходы. Важный фактор, определяющий срок посева, — цель возделы­ вания. Например, овес на зерно высевают в самые ранние сроки по старинной русской пословице: «Сей овес в грязь — будешь князь». Овес на зеленую массу можно высевать в ранневесенний срок для раннего получения зеленой массы, в поздневесенний срок после посева кукурузы, в раннелетний срок как поукосную 66 культуру после уборки озимых на зеленую массу. В позднелетний срок высевают пожнивные культуры после уборки озимых на зер­ но. Чаще всего в качестве пожнивных используют холодостойкие культуры семейства Капустные на зеленую массу или сидерацию. От цели возделывания зависит срок посадки раннего картофе­ ля. На продовольствие картофель высаживают в самые ранние сроки, чтобы получить продукцию как можно раньше, а на поса­ дочный материал (на семена) ранний картофель высаживают в последнюю очередь. В этом случае ранний картофель успеет вы­ зреть, при этом период от уборки до посадки будет меньше, а зна­ чит, уменьшатся потери при хранении. Существенно влияют на календарные сроки посева метеороло­ гические условия года. В Центральном районе Нечерноземной зоны в годы с ранней весной, ранним наступлением технологи­ ческой спелости почвы посевные работы начинают 15...20 апреля, а в годы с поздней весной — 30 апреля — 5 мая. Задержка с посе­ вом, как правило, приводит к снижению урожая культур. Гранулометрический состав почвы также вносит коррективы в сроки посева. Легкие почвы быстрее освобождаются от излишков влаги, и сев яровых на них начинают раньше, чем на тяжелых почвах. При нехватке техники в хозяйстве необходимо иметь набор культур и сортов с разными сроками посева и высевать каждый сорт в оптимальные сроки. С п о с о б п о с е в а и ш и р и н а м е ж д у р я д и й в большой степени влияют на продуктивность агроценоза. Их выбор зависит от морфологии растения, цели возделывания, засоренности поля и наличия гербицидов, качества подготовки почвы к посеву, нали­ чия соответствующей техники (табл. 12). 12. Способы посева полевых культур Ширина Культуры Способ посева междуря­ дий, см Широкорядный Рядовой Узкорядный Перекрестный (модифика­ ция рядового) Сплошной (разбросной) Ленточный Полосный 5' 120...200 Дыня, арбуз 90... 120 Тыква, кабачки 70 Картофель, кукуруза, подсолнечник, корнеплоды, кормовые бобы Гречиха, соя, фасоль, травы на семена, 45 эфиромасличные 20 Соя, фасоль, бобы, нут —при наличии гербицидов Хлеба, зерновые бобовые (горох, л ю ­ 15 пин, вика, чина), мятликовые и бобо­ вые травы То же » 7,5 и 10 45 Культуры рядового и узкорядного способов посева Морковь, эфиромасличные Кормовые культуры разных семейств 67 Очевидно, что такие крупнолистные растения, как тыква, дыня, арбуз, со стелющимися побегами (плетями) длиной 2...4 м невозможно выращивать с междурядьями 45...60 см. Обычно их высевают с междурядьями 120...200 см и расстоянием в ряду 100... 150 см. Габитус растений тыквы и кабачков несколько мень­ ше, их высевают (высаживают) с меньшими междурядьями. Еще меньше габитус растений картофеля, который высажива­ ют с междурядьями 70 см. Такие междурядья обусловлены еще и необходимостью окучивания растений. Хлеба первой группы в горизонтальной проекции занимают площадь 15...20 с м , следовательно, их можно высевать рядовым и узкорядным способами. Минимальную площадь горизонтальной проекции имеют рас­ тения льна — 4...6 см , и лучший для него способ посева — узко­ рядный. Способ посева культуры зависит и от цели возделывания. На­ пример, многолетние травы на корм сеют рядовым или узкоряд­ ным способом, а на семена — широкорядно с междурядьями 45...60 см. Кукурузу на зерно высевают только широкорядно с междурядьями 70 см, а для получения зеленой массы при наличии гербицидов ее можно высевать рядовым способом. Степень засоренности поля и наличие гербицидов также влияют на способ посева. Например, такие культуры, как кормовые бобы, соя, фасоль, нут, на чистых от сорняков полях или при наличии со­ ответствующих гербицидов можно высевать рядовым способом с междурядьями 20 и даже 15 см и при этом получать наибольший урожай семян. Но на засоренных полях и в отсутствие гербицидов их следует высевать широкорядно с междурядьями 45...60 см для борьбы с сорняками с помощью междурядных обработок. От качества предпосевной подготовки почвы зависит выбор ря­ дового или узкорядного способа посева. Для узкорядного способа на поле не должно быть крупных комков и глыб, они не пройдут между сошниками узкорядной сеялки. На комковатом поле воз­ можен лишь рядовой посев сеялкой с дисковыми сошниками. Пе­ рекрестный посев проводят рядовой сеялкой в перпендикулярном или пересекающемся направлении с половинной нормой высева. Цель перекрестного посева — более равномерное распределение семян по полю, недостаток его — двойные затраты труда и энер­ гии на посев. Сплошной способ посева используют при ручном разбросном посеве, при посеве с самолета, сеялками с вынутыми из сошников семяпроводами, со снятыми сошниками и семяпроводами, с со­ шниками специальной конструкции, обеспечивающими посев смыкающимися лентами. Разбросной посев — самый древний способ посева. Посев с самолета практикуют при подсеве многолетних трав под озимые в ранневесенний период, при посеве многолетнего 2 2 68 люпина по снегу, зерновых на поля с незавершившимся верти­ кальным стоком, где подготовка почвы к посеву проведена с осе­ ни (практикуется в некоторых странах Западной Европы). Посев сеялками с вынутыми из сошников семяпроводами или без сошников и семяпроводов применяют при подсеве многолет­ них трав под озимые «по черепку» в конце весеннего таяния снега. Ленточный посев (модификация широкорядного) используют при посеве моркови и эфиромасличных культур, когда в ленте шириной 10...20 см культуру высевают сплошным способом, ос­ тавляя междурядья 45 см для прохода культиватора. Полосный способ посева — это разбросной посев с расположе­ нием семян полосами шириной не менее 10 см. Его применяют при совместном возделывании кормовых культур. Как правило, одна из культур отличается высокой продуктивностью, но низким качеством корма, в первую очередь низким содержанием белка. Второй компонент совместного или смешанного посева обладает повышенным содержанием белка, но меньшей урожайностью и используется как улучшатель корма. Чаще всего полосный способ посева применяют при возделывании кукурузы и сои, сорго и сои, кукурузы и кормовых бобов. При этом чередуются полосы злаков и бобовых, засеваемые одним или двумя проходами сеялки. Бленды — это смесь семян разных сортов одной культуры. Чаще бленды используют при возделывании сои, подбирая сорта, устойчивые к разным неблагоприятным условиям. Делают это для стабилизации урожая при разных метеорологических условиях года. Высевают их теми же способами, что и чистые сорта. В мировом растениеводстве возделывают сотни видов и тысячи сортов культур разного назначения. Оптимальные нормы высева (посадки) разных культур находятся в диапазоне от 2 тыс. до 30 млн всхожих семян на 1 га, т. е. разница составляет 15 ООО раз. Культура Лен Тимофеевка Ячмень Озимая пшеница Клевер ползучий Люпин многолетний Горох Бобы кормовые Соя Кукуруза на силос Картофель среднеранний Дыня Норма высева, млн семян (клубней) на 1 га 20...30 7... 10 4...7 3...6 2...4 2 0,8... 1,5 0,6...1,1 0,3...0,8 0,07...0,12 0,03...0,07 0,0025 Как заниженная, так и завышенная норма высева приводит к недобору урожая любой культуры. 69 При введении какого-либо вида в культуру растениевод эмпи­ рически определял для нее оптимальную норму высева. Кроме того, для вновь созданных сортотипов эти нормы уточняли. Выра­ щивание культуры в новых почвенно-климатических зонах также требовало корректировки норм высева. Таким образом, не только каждой культуре для формирования высокого урожая требуется своя строго определенная норма высева, но и каждому виду, каж­ дому сортотипу этой культуры. Н о р м а в ы с е в а с е м я н зависит от морфологии растения, цели возделывания, биологических особенностей сорта, экологи­ ческих условий зоны, способа посева. Очевидно, что чем меньше габариты растения, тем меньшую площадь оно занимает. Растение льна-долгунца в горизонтальной проекции занимает 4...6 с м , на 1 га может свободно разместиться до 25 млн экземпляров. Именно с такой нормой высевают некото­ рые сорта льна на льносолому (с поправкой на полевую всхо­ жесть). При загущении посевов усиливается рост растений в высо­ ту, увеличивается технологическая длина стебля, снижается вет­ вистость растений, т. е. улучшаются его технологические качества. Одно растение дыни в горизонтальной проекции занимает до 3,5...4,0 м . При таких габаритах на 1 га может разместиться 2,5 тыс. растений. Таким образом, норма высева различных культур зависит в первую очередь от габитуса растения, особенностей его морфоло­ гии. Нормы высева разных сортов одной культуры, возделываемых в одних и тех же условиях, изменяются в 1,5...2,0 раза. Напри­ мер, позднеспелые сорта картофеля высаживают с нормой 30...35 тыс., а скороспелые — 60...75 тыс. клубней на 1га. Сорта пшеницы, обладающие слабой продуктивной кустистостью, вы­ севают с нормой 6 млн, а сильно кустящиеся — с нормой 5 млн всхожих семян на 1 га. Цель возделывания культуры, сорта также существенно влияет на норму высева. Например, скороспелые сорта картофеля, возде­ лываемые на продовольствие, высаживают с нормой 50...55 тыс., а на семенные цели — 65...75 тыс. клубней на 1 га. Многолетние бо­ бовые травы на корм высевают с нормой 4 млн, а на семена при широкорядном посеве — 0,5... 1,0 млн всхожих семян на 1 га. Экологические условия зоны сильно влияют на норму высева. Например, в засушливых южных и юго-восточных районах с годо­ вой суммой осадков 300...400 мм и суммой активных температур 3000...3500 °С рекомендуется высевать кукурузу на зерно с нормой высева 26...33 тыс. всхожих семян на 1 га, чтобы обеспечить густо­ ту растений к уборке 20...25 тыс/га. В степных районах неустойчи­ вого увлажнения с суммой осадков 400...500 мм норму высева уве­ личивают до 40...52 тыс. (30...40 тыс. растений к уборке), а в райо­ нах достаточного увлажнения — до 56...84 тыс/га. 2 2 70 Аналогичная закономерность изменения норм высева в зависи­ мости от влагообеспеченности отмечается для зерновых культур первой группы. Например, норма высева ячменя в северо-запад­ ном районе с достаточным увлажнением составляет 6 млн/га, а в засушливых юго-восточных районах — 4,0...3,5 млн/га. Таким образом, для правильного выбора н о р м ы высева куль­ туры, сорта на конкретном поле необходимо определить, к ка­ кой группе видов по морфологии, габитусу относится эта куль­ тура, и установить диапазон допустимых норм высева. Затем нужно выяснить особенности сорта и в связи с этим уточнить норму высева, сделать поправку на цель возделывания и способ посева. С учетом экологических условий зоны, конкретного поля окончательно устанавливают норму высева данного сорта на этом поле. Максимальный урожай зеленой массы и сена клевера лугового и люцерны пестрогибридной можно получить при густоте 120...200 растений на 1 м , или 1,2...2,0 млн/га. Такую густоту рас­ тений перед первым укосом можно получить при норме высева клевера 2,0...2,5 млн всхожих семян на 1 га (4...5 кг/га). В большинстве рекомендаций предлагают высевать 16...20 кг клевера на 1 га, или 8... 10 млн всхожих семян. Причина четырех­ кратного завышения нормы высева в некачественной предпосев­ ной обработке почвы и крайне неравномерной глубине заделки семян. Мелкие семена клевера лугового и люцерны успешно м о ­ гут пробить слой почвы и вынести семядоли на поверхность с глубины 1...2см. Заглубление их на З с м снижает полевую всхо­ жесть в 2...3 раза, а с глубины 4 см пробиваются лишь отдельные проростки, как правило, посев погибает. При высеве семян в невыровненную неприкатанную почву, да еще сеялками с диско­ выми сошниками распределение семян мелкосемянных культур происходит в слое от 0 до 7 см. Нормальные всходы дают только те семена, которые попадают в слой 0,5...2,0 см. Именно они оп­ ределяют густоту всходов, а это составляет около 20 % высеян­ ных семян. Неудачи в интродукции люпина часто также связаны с глубо­ кой заделкой семян дисковыми сошниками, результатом чего бы­ вают изреженные всходы и низкий урожай. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н зависит от следующих факто­ ров: влажности почвы, ее гранулометрического состава, массы 1000 семян и от того, выносятся ли семядоли на поверхность почвы. В таблице 13 приведен диапазон глубины заделки семян культур различных групп. Решающий фактор, определяющий глубину заделки семян, — влажность верхнего слоя почвы. Для набухания и прорастания зерновка мятликовых культур должна впитать 60...65 % воды от исходной массы, а семена бобовых культур — 100... 120 %. 71 13. Глубина заделки семян Глубина, см Примечание Картофель Кукуруза, бобы 8 5...7 Зерновые, горох, чечевица, вика 3...4 Люпины однолетние, соя, фасоль Люпин многолистный, многолетние бобовые и мятлико­ вые травы Тимофеевка, табак 3...5 До верха клубня При недостатке влаги на легких почвах При нормальных условиях увлаж­ нения В зависимости от гранулометриче­ ского состава почвы В зависимости от влажности почвы при посеве Культура 0...2 0..Л При условии влажной почвы Если в период посева верхний слой почвы после прикатывания имеет влажность не ниже 60 % П П В , то семена всех культур, кро­ ме клубней картофеля и топинамбура, следует заделывать на ми­ нимальную глубину: мелкосемянные — 0,5..Л,5 см, зерновые и зерновые бобовые — 2...3 см. Если верхний слой почвы (2...3 см) подсох и влажность его опустилась до 40 % ППВ, то зерновые сле­ дует заделывать в более глубокий (более влажный) слой, но не ниже предельной глубины для данной культуры. Мелкосемянные культуры в сухой верхний слой почвы не высевают, так как они не будут прорастать до выпадения осадков и увлажнения этого слоя. Предельная глубина посева определяется запасом энергии в се­ менах (массой семян) и расходом энергии на преодоление слоя почвы толщиной 1 см. На физиологические процессы прораста­ ния семена люцерны затрачивают около 10 % сухого вещества от массы исходных семян. На преодоление семядолями 1 см легко­ суглинистой почвы люцерна затрачивает 49 % сухого вещества се­ мени, на преодоление 2 см — 63, 3 см — 69, а вместе с расходом су­ хого вещества на физиологические процессы прорастания — 79 % абсолютно сухого вещества (АСВ). На среднесуглинистых и тяже­ лосуглинистых почвах затраты энергии на преодоление слоя по­ чвы толщиной 1 см возрастают на 6... 10 %. С глубины 4 см выходят на поверхность всходы только отдельных наиболее крупных се­ мян. Следовательно, предельной глубиной посева клевера лугово­ го, люцерны, донника, имеющих массу 1000 семян около 2 г, на среднесуглинистых почвах следует считать 3 см. У зерновых бобовых культур, выносящих семядоли на поверх­ ность почвы, расход органического вещества (от посева до всхо­ дов) на преодоление слоя почвы 3...4 см больше, чем у культур, не выносящих семядоли. У люпина желтого и узколистного, сои он достигает 35...40 % исходной массы семян и возрастает с увеличе­ нием глубины посева и вязкости почвы. Предельная глубина посе­ ва этих культур на среднесуглинистой почве 6 см, при этом поле72 вая всхожесть семян снижается на 50 % по сравнению с оптималь­ ной глубиной (3...4 см). У фасоли обыкновенной, также выносящей семядоли, высеян­ ной в среднесуглинистую почву на глубину 3...4 см, потери сухого вещества на преодоление этого слоя почвы составляют 5 4 % ; у кормовых бобов и гороха, не выносящих семядоли, — 42...47 % массы АСВ, а с глубины 6 см — 68...72 %. Таким образом, при достаточной влажности верхнего слоя почвы семена следует заделывать на минимальную глубину, пото­ му что семя расходует меньше энергии на преодоление слоя по­ чвы, быстрее появляются дружные всходы, пластические вещества семени идут на формирование ассимиляционного аппарата и кор­ ней, всходы бывают более жизнеспособными и устойчивыми к па­ тогенной микрофлоре. При недостатке влаги в верхнем слое почвы и необходимости более глубокой заделки семян всходы получаются ослабленными, требуют лучшей обеспеченности элементами питания и защиты их от болезней. Важный фактор, определяющий глубину заделки семян, — гранулометрический состав почвы. На глинистых и тяжелосугли­ нистых почвах предельная глубина посева для всех культур мини­ мальна. На среднесуглинистых почвах она возрастает на 40...50 %, а на легкосуглинистых и супесчаных — в 2 раза. Масса 1000 семян в большой степени влияет на глубину их по­ сева. Очень мелкие семена (табак, махорка) высевают поверхнос­ тно во влажную почву, применяя предпосевной или послепосев­ ной полив. Мелкие семена тимофеевки луговой с массой 1000 семян 0,5 г способны преодолеть слой почвы не более 1 см. Семена клевера ползучего и гибридного с массой 1000 семян 0,6...0,7 г, лядвенца рогатого — 1 г дают более выравненнные всходы, будучи посеянны­ ми поверхностно на мерзлую почву или тающий снег. При сходе снега и оттаивании верхнего слоя почвы они погружаются в жид­ кую почву на глубину 0,4...0,6 см, т. е. на идеальную глубину для семян этих культур. После прогревания поверхности почвы до тем­ пературы 5...6 °С они прорастают и дают дружные всходы. При та­ кой же заделке семян дает лучшие всходы и люпин многолетний. Семена зерновых и зерновых бобовых культур, высеваемых с наступлением физической спелости почвы, заделывают, во влаж­ ный слой на глубину З...4см. При просыхании почвы на боль­ шую глубину, особенно на легких почвах, глубину посева увели­ чивают до 5 см, а у крупносемянных культур, не выносящих се­ мядоли, — до 6...7 см. У картофеля на среднесуглинистых почвах оптимальная глуби­ на посадки 8 см от верхнего края гребня. Уменьшение глубины посадки приводит к выходу столонов из почвы и озеленению клубней, что делает их непригодными для использования в пищу. 73 При более глубокой заделке задерживается появление «всхо­ дов» (стеблей) над поверхностью почвы, клубни размещаются в более глубоких слоях, затрудняется уборка урожая. Для получения наибольшего урожая любой культуры необхо­ димо правильно определить срок, норму и способ посева, глубину заделки семян. Кроме того, очень важно, чтобы семена были рав­ номерно распределены по площади и высеяны на одинаковую глубину. Р а в н о м е р н о с т и р а с п р е д е л е н и я с е м я н при рядо­ вом посеве достигают регулировкой сеялки. Важно установить одинаковое расстояние между сошниками. В сближенных ряд­ ках растения изреживаются, а увеличенные междурядья зарас­ тают сорняками, в результате урожай снижается на 15...20 %. Большое значение имеет и одинаковое натяжение пружин со­ шников. При разном заглублении сошников семена попадают на разную глубину и всходы бывают недружными. Первыми п о ­ являются растения в рядках, где заглубление сошников было минимальным, последними — где семена заделаны на наиболь­ шую глубину. Растения, взошедшие раньше, будут быстрее раз­ виваться и затенять рядки с запоздавшими всходами. Развитие растений в посеве будет неравномерным, что приведет к суще­ ственному снижению урожая. При применении анкерных сошников обеспечивается более равномерная глубина посева, чем при применении дисковых. Особенно важно использовать анкерные сошники при посеве мелкосемянных культур. Эти сошники уплотняют ложе и равно­ мерно раскладывают на нем семена. Уплотненное ложе имеет вос­ становленные капилляры почвы, семена быстрее набухают и дают всходы. Послепосевные технологические приемы. Довсходовое бороно­ вание посевов проводят легкими сетчатыми боронами через 4...5 дней после посева для уничтожения проростков сорняков, нахо­ дящихся в стадии белых нитей, послевсходовое — при достаточ­ ном укоренении основной культуры поперек рядков или по диа­ гонали. При культивации междурядий широкорядных посевов выполненяют три операции: подрезание сорняков в междурядьях, рых­ ление почвы в междурядьях и корневую подкормку культур азо­ том. Для подрезания сорняков на культиватор устанавливают ра­ бочие органы — бритвы как наименее энергоемкие орудия. Если подрезание сорняков необходимо совместить с рыхлением верх­ него слоя почвы, то обычно используют стрельчатые лапы, осо­ бенно на тяжелых почвах. При совмещении культивации с под­ кормкой минеральным азотом применяют культиваторы-растениепитатели. В этом случае азотные удобрения попадают во влажный слой почвы на глубину 8... 10 см и по капиллярам посту­ пают к корневой системе. Подкормки фосфорными и калийны74 ми удобрениями проводят только в том случае, если почвы бед­ ные, а в основное удобрение эти элементы питания не были вне­ сены. Некорневые подкормки растений элементами минерального питания основаны на способности надземных органов усваивать нанесенные на них питательные вещества. Скорость поступления отдельных элементов питания зависит от вида растения, фазы раз­ вития и ионного состава удобрения. Быстрее всего, за 3...5 ч, в ли­ стья проникают азотные соединения, несколько медленнее — 6...9 ч — катионы калия и еще медленнее — 15...25 ч — анионы фосфорной и серной кислот. В вегетативный период усвоение надземными органами растений элементов минерального питания идет более активно, чем в генеративный. Однако в первой полови­ не вегетации корневая система удовлетворяет потребности рас­ тения, некорневые подкормки, как правило, не проводят. С об­ разованием генеративных органов корневая система не справляет­ ся с удовлетворением потребности в элементах питания. Наряду с поступлением питательных веществ из почвы начинается реути­ лизация элементов питания (в первую очередь азота, фосфора, серы) из вегетативных органов — главным образом из листьев. Причем отток питательных веществ происходит в соотношении, равном соотношению их в аттрагирующих органах — зерновках, семенах, плодах, других запасающих органах. Больше всего веге­ тативные органы обедняются азотом, поэтому минеральные со­ единения азота, нанесенные на листья, достаточно быстро ими ус­ ваиваются. Эту способность растений используют для повышения содер­ жания белка и клейковины в зерне пшеницы. В период образова­ ния и начала налива зерна растения опрыскивают раствором мо­ чевины (30...50 кг/га). Амидные формы азота из листьев поступа­ ют в зерновки, увеличивая в них концентрацию азотных соединений. Такие некорневые подкормки азотом не повышают урожай зерна, но улучшают его качество, поэтому они получили название подкормок качества. Некорневые подкормки жидкими комплексными удобрениями (ЖКУ), включающими азот, фосфор, калий и серу, используют при возделывании сои. Подкормки проводят в период налива се­ мян, когда из листьев часть питательных веществ оттекает в гене­ ративные органы и фотосинтетическая деятельность листьев снижается. Некорневые подкормки элементами минерального питания в соотношении, равном соотношению их в семенах, вос­ станавливают интенсивность фотосинтеза листьев и существенно повышают урожай семян. Применение биологически активных веществ (БАВ) в посевах полевых культур, как правило, бывает эффективным в стрессовых условиях, когда физиологические процессы роста и развития рас­ тений нарушены. Идентифицировано большое количество есте75 ственных БАВ, многие препараты синтезированы. В научной ли­ тературе есть много сведений о высокой эффективности исполь­ зования различных БАВ на полевых культурах. Однако в боль­ шинстве случаев этот эффект неустойчивый. Без БАВ нельзя обойтись, используя методы биотехнологии, например метод культуры изолированных тканей. БАВ используют при размноже­ нии растений черенкованием. Уборка — завершающая технологическая операция в возделы­ вании полевых культур. Главная ее задача заключается в том, что­ бы собрать урожай с минимальными потерями количества и каче­ ства продукции. Для каждой группы культур эту задачу решают с помощью своих технологических приемов и своего набора техни­ ки. Сроки и способы уборки зависят от вида культуры, цели ее ис­ пользования, биологических и технологических особенностей сорта. В то же время в уборке любой культуры есть общие этапы: подготовка уборочной техники и техники первичной доработки продукции, поля к уборке, хранилищ и складов для хранения про­ дукции. Поскольку для различных групп культур, для разной про­ дукции растениеводства эти этапы существенно различаются, то более подробно они изложены в соответствующих разделах учеб­ ника. Контрольные вопросы и задания 1. Что означает понятие «технология возделывания полевых культур»? 2. Каковы требования к качеству известкования почвы? 3. Какие задачи можно решить, используя технологические приемы: лущение стерни, внесение органических удобрений, внесение минеральных удобрений, зяблевую вспашку, перепашку зяби, весновспашку? 4. В каких случаях необходимо весеннее боронование многолетних трав? 5. Всегда ли необходимо боронование озимых? 6. Назовите культуры, высеваемые в ранневесенний и поздний летний сроки посева. 7. Каковы критерии выбора срока посева культуры, сорта? 8. От чего зависит выбор способа посева полевых культур? 9. Что такое бленды и в каких случаях их используют? 10. Назовите нормы высева различных культур. 11. От чего зависит глубина заделки семян? 12. В каких случаях необходимо проводить довсходовое и послевсходовое бо­ ронование? 13. Для чего проводят некорневые подкормки посевов зерновых культур? 14. В каких случаях применяют биологически активные вещества? 76 Глава 8 СОВМЕСТИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ В СМЕШАННЫХ И СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВАХ В естественных (природных) условиях, не измененных деятель­ ностью человека, фитоценозы всегда многовидовые. При форми­ ровании видового состава решающую роль играют следующие факторы: конкуренция видов между собой; зависимость одних ви­ дов от других; наличие комплементарных видов. Стабильное рас­ тительное сообщество — это «насыщенная» комбинация видов, находящихся друг с другом и со средой в экологическом равнове­ сии. Под конкуренцией (интерференцией), которая играет решаю­ щую роль при формировании растительных сообществ, в самом широком смысле понимают тормозящее воздействие, которое оказывают друг на друга растущие на небольшом пространстве ра­ стения, однако без проявления паразитизма. Они борются за свет, воду и питательные вещества, поэтому отдельно стоящие растения развиваются при прочих равных условиях намного лучше, чем ра­ стущие в сообществе. Здесь речь идет собственно о физико-хими­ ческих отношениях. Австрийский ученый-физиолог растений Ганс Молиш обратил внимание на то, что растения могут влиять друг на друга посред­ ством выделения в почву и воздух особых химических веществ, которые уже в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения. Это так называемое биохими­ ческое влияние одних растений на другие Молиш назвал аллелопатией (от греческих слов «аллело» — взаимный и «пати» — воз­ действие). Очень интересны и важны для сельского хозяйства многие явле­ ния аллелопатии в сообществах культурных видов. Можно выде­ лить некоторые аспекты и направления, по которым ведутся иссле­ дования закономерностей химического взаимодействия растений. Аллелопатическое почвоутомление — накопление в почве био­ логически активных веществ до токсического уровня, обусловли­ вающее снижение урожая отдельных культур. Оно характерно для многих видов. Так, монокультура пшеницы нежелательна из-за накопления подвижных фенольных соединений, под многолетней люцерной накапливаются сапонины, довольно сильное почво­ утомление вызывает люпин, который при бессменном выращива­ нии на 3...4-Й год полностью выпадает. Носители аллелопатического действия — подвижные, легко проникающие в растения химические соединения. В большинстве случаев почвоутомление связывают с накоплением подвижных фенольных соединений, прежде всего кислот. Аллелопатическая активность некоторых возделываемых растений вызывает угнете77 ние развития сорняков, и в этом смысле она желательна. С другой стороны, аллелопатически активные растения хуже сосуществуют, их посевы изреживаются. Установлено, что ячмень угнетает раз­ витие сорняков выделением алкалоида грамина. Очень аллелопа­ тически активна рожь; гречиха и конопля также подавляют сор­ ные растения. Способность разных культур к аллелопатическому почвоутом­ лению различна. Так, кукуруза, рис, картофель, табак, виноград практически не утомляют почву. При восполнении уровня обес­ печенности элементами минерального питания, своевременной борьбе с сорняками, вредителями и болезнями эти культуры мож­ но долго возделывать на одном месте. Лен, сахарная свекла, горох, клевер, люцерна вызывают резкое почвоутомление. Этим обуслов­ лена необходимость обязательного чередования культур, возвра­ щения их на старое место через 3...6 лет. Аллелопатическое действие сорных растений. Вредоносность сорных растений часто связана с выделением ими биологически активных химических соединений, угнетающих культурные расте­ ния. Известна аллелопатическая агрессивность пырея ползучего, мари белой, росички реснитчатой, вредно действующих на куку­ рузу. Сильное аллелопатическое влияние на рост и развитие сала­ та, капусты, проса негритянского оказывают экстракты из стеб­ лей, корневые выделения и почва из-под дихентхиума. Особенно активный сорняк — щавель конский. У него выделе­ но четыре фенольных ингибитора. У 80 % видов, растущих рядом с ним, накопление сухой массы существенно снижается. Такие сорняки, как пастушья сумка, ясменник, латук, костер кро­ вельный, редко встречаются рядом со щавелем. Горчица салатная, сельдерей салатный, редис угнетают рост ка­ пусты хибинской, ее масса снижается почти в 10 раз, ухудшается качество урожая. Есть сведения об аллелопатическом взаимодействии и других культурных растений. Известно, например, что посевы лука в междурядьях томатов и картофеля предохраняют их от заболева­ ния фитофторой и что капуста, посаженная в винограднике, угне­ тает виноград. Ассоциативная конкуренция. Следует различать внутривидовую (между растениями одного и того же вида) и межвидовую конку­ ренцию. Обе формы конкуренции играют в формировании сооб­ щества важную, но противоположную роль. Если при внутривидо­ вой конкуренции погибают слабые индивидуумы какого-либо вида и остаются лишь сильные, что полезно для сохранения вида, то при межвидовой конкуренции происходит подавление слабого в конкурентном отношении вида, часто вплоть до его полного вы­ теснения из фитоценоза. В природе, однако, внешние условия постоянно изменяются, поэтому полное угнетение имеет место лишь при очень большом 78 превосходстве одного вида над другим. Обычно же возникают смешанные популяции, в которых виды представлены соответ­ ственно их конкурентной мощи. Таким образом, в природных условиях фитоценозы всегда мно­ говидовые. Наряду с хозяйственно полезными растениями, обла­ дающими ценными пищевыми, кормовыми или техническими ка­ чествами, произрастают менее ценные, не представляющие хозяй­ ственного интереса и вредные растения. Преимущества и недостатки одновидовых посевов. С развитием растениеводства человек стал отбирать отдельные растения и вы­ севать их в чистом виде, чтобы освободить полезные растения от конкуренции других видов и получить наибольшее количество продукта, ради которого выращивал культуру, с единицы площа­ ди. Так возникли одновидовые растительные ассоциации. Для вы­ печки хлеба необходимо было получить чистую пшеницу, чистый ячмень, чистую рожь, чистую кукурузу и т. п. Совместное возде­ лывание хлебных злаков, например пшеницы и ржи, снижает мукомольно-хлебопекарные качества зерна пшеницы. Продукцию высокого качества некоторых культур, например льна-долгунца, можно получить только в чистых посевах. В многовидовых ассо­ циациях (разреженные, засоренные посевы) лен-долгунец ветвит­ ся, снижается технологическая высота его стебля, ухудшается ка­ чество волокна. Дальнейшая история растениеводства представляет собой со­ вершенствование технологий возделывания чистых посевов сель­ скохозяйственных культур. По мере перехода от ручного труда к механизированному сельскохозяйственные машины приспосаб­ ливали к требованиям биологии и морфологии отдельных культур. Так появились комбайны для уборки зерновых, свеклы, льна, хлопка и других сельскохозяйственных культур. Научно обоснованные технологии возделывания сельскохозяй­ ственных культур включают применение химических средств за­ щиты растений от болезней, вредителей и сорняков. Считается, что чем уже селективность пестицида, тем выше его агрономичес­ кая ценность. Однако большинство применяемых гербицидов имеет достаточно широкий видовой диапазон токсического дей­ ствия, использование их в смешанных посевах не представляется возможным. Например, трефлан хорошо очищает от сорняков од­ новидовые посевы сои, но применять его в соево-кукурузных сме­ сях нельзя, так как он подавляет кукурузу. Таким образом, главные преимущества чистых посевов —их высокая технологичность, обеспечение наибольшего сбора про­ дукции данного вида с единицы площади, высокое качество про­ дукции. К недостаткам одновидовых посевов можно отнести неполное использование посевной площади, особенно культурами широко­ рядного посева, низкие кормовые качества отдельных культур. 79 Смешанные и совместные посевы. Для устранения этих недо­ статков в растениеводстве давно используют совместное возделы­ вание различных культур — смешанные и совместные посевы. С м е ш а н н ы е п о с е в ы — это посев двух или нескольких культур, семена которых перед высевом перемешивают, или дву­ кратный независимый посев культур на одной площади (при по­ севе второй культуры расположение рядков и ширину междуря­ дий не принимают в расчет). Этот способ посева, как правило, используют при возделывании кормовых культур. Цель смешан­ ных посевов — улучшить качество корма, повысить в нем содер­ жание белка. Например, культуры семейства Мятликовые менее требова­ тельны к условиям выращивания и при низкой обеспеченности элементами питания дают невысокие, но стабильные урожаи кор­ ма низкого качества. Бобовые культуры дают отличный корм, но урожаи их в большой степени зависят от обеспеченности элемен­ тами минерального питания и влагой и потому менее стабильны. Смешанные посевы кормовых культур используют, как правило, в тех случаях, когда почвенно-климатические условия не дают воз­ можности получать стабильно высокие урожаи наиболее ценной в кормовом отношении культуры. Бобовые культуры более требовательны к условиям выращива­ ния, чем мятликовые. Например, для получения высокого урожая клевера лугового необходим р Н пахотного слоя почвы не ниже 6. На кислых почвах клевер изреживается, урожай снижается. Тимо­ феевка луговая достаточно кислотоустойчива и стабильно дает удовлетворительные урожаи даже при рН 4,5. В Нечерноземной зоне из многолетних бобовых наиболее рас­ пространен клевер луговой. При благоприятных условиях бобоворизобиального симбиоза на чистых посевах этой культуры в пер­ вый год пользования получают более высокий урожай и больший сбор белка с 1 га, чем в смеси с мятликовыми травами. Так, в уч­ хозе РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева «Михайловское» Мос­ ковской области при посеве клевера лугового в чистом виде на хорошо произвесткованной и обеспеченной фосфором и калием почве в первый год пользования на большой площади было со­ брано сена 8,6 т/га и сырого белка более 1200 кг/га. Травосмесь клевера и тимофеевки при соотношении компонентов 1 : 1 дала 7,3 т сена и 876 кг сырого белка с 1 га. На второй год пользования с чистых и смешанных посевов собрали соответственно 4,7 и 6,4 т сена и 658 и 576 кг сырого белка с 1 га. На второй год пользования клевер луговой значительно изре­ живается, в результате урожайность его снижается иногда в 1,5...2,0 раза. При изреживании клевера мятликовый компонент травосмеси развивается сильнее, вследствие чего урожайность ее снижается в меньшей степени, чем урожайность клевера в чистом виде. С0Л 80 На среднекислых почвах, недостаточно обеспеченных фосфо­ ром и калием, активность симбиотической фиксации азота возду­ ха клевером невысокая, а урожаи умеренные или низкие. В этих условиях клевер изреживается сильнее, чем на хорошо произвест­ кованных почвах, и клеверо-тимофеечные смеси всегда дают более высокие урожаи, чем чистые посевы этих культур. Так, в совхозе «Виноградовский» Воскресенского района Московской области на неизвесткованных, бедных питательными веществами почвах сбор сена чистого клевера в первый год пользования соста­ вил 2,6 т/га, а клеверо-тимофеечной смеси на такой же почве — 3,5 т/га. На второй год пользования клевер чистого посева выпал на 70...80 % и в травостое преобладали сорняки, а клеверо-тимофеечная смесь при подкормке аммиачной селитрой в норме 250 кг/га дала 3,8 т сена с 1 га главным образом за счет тимофе­ евки. На слаооокультуренных малоплодородных почвах мятликовый компонент смеси выступает в качестве страховой культуры, по­ скольку тимофеевка, например, более неприхотлива к условиям выращивания и дает удовлетворительные урожаи там, где клевер луговой развивается плохо. В то же время при наличии в траво­ смеси клевера улучшается качество корма мятликового компонен­ та. Именно этим объясняют тот факт, что в Нечерноземной зоне, где почвы преимущественно малоплодородные, с повышенной кислотностью, клевер луговой традиционно выращивают в смеси с мятликовыми травами, при этом средний сбор сена составляет 1,6...2,3 т/га. Как показывает многолетняя практика, урожай и качество кор­ ма бобово-мятликовых смесей зависят от состава компонентов смеси. Некоторые виды мятликовых трав сильно угнетают бобо­ вый компонент, в результате продуктивность его снижается, а вместе с ней и качество корма. Наибольшие урожаи дают такие травосмеси, компоненты которых совместимы. С о в м е с т н ы е п о с е в ы — это посевы двух или более видов растений на одном поле с чередующимися рядками или полосами культур. Перед высевом семена культур не смешивают, а высевают раздельно. Например, при совместном посеве кукурузы с соей од­ ной сеялкой высевают кукурузу, а другой — сою. Цель совместных посевов та же, что и смешанных, — повысить качество корма. Преимущество совместных посевов над смешан­ ными заключается в том, что первые дают возможность диффе­ ренцировать приемы удобрения и ухода за посевами. Например, при совместном посеве кукурузы с соей полосным способом мож­ но при посеве под кукурузу вносить азотные удобрения, а сою вы­ севать без них. В процессе ухода кукурузу можно подкармливать минеральным азотом, а сою культивировать без азотных подкор­ мок, используя ее способность к симбиотической азотфиксации. В борьбе с сорняками под кукурузу можно применять гербициды 6 Г. С. П о с ы п а н о » 81 из группы триазинов, а под сою — трефлан. В смешанных посевах этих культур указанные гербициды применять невозможно. При смешанном посеве культур с различной крупностью се­ мян, например сои и сорго, в семенном ящике происходит сепара­ ция семян и посев получается невыравненным. При совместном посеве этот недостаток устраняется. При совместных полосных посевах культуры оказывают мень­ шее негативное влияние друг на друга, почти исключается взаимо­ затенение. Более того, при посеве культур с разной высотой стеб­ ля длинностебельные культуры лучше освещаются и масса одного растения бывает больше, чем в чистых одновидовых посевах. Низ­ костебельный компонент испытывает некоторое затенение, но оно намного слабее, чем в смешанных посевах. Принципы подбора компонентов. Смешанные посевы дают наи­ больший урожай лучшего качества, если компоненты смесей по­ добраны по видовому и сортовому составу с учетом критериев их совместимости. М о р ф о л о г и ч е с к а я с о в м е с т и м о с т ь —один из основ­ ных принципов подбора компонентов смесей. Чаще всего в каче­ стве бобовых компонентов однолетних смешанных посевов на зе­ леную массу включают вику посевную и горох полевой или посев­ ной как высокобелковые культуры, повышающие качество корма. Однако эти растения имеют полегающий стебель, поэтому другой компонент смеси должен быть с прямостоячим стеблем (напри­ мер, овес или ячмень). Вика и горох хорошо цепляются усиками за мятликовые культуры и при оптимальном соотношении компо­ нентов не полегают. Иногда в качестве поддерживающих культур высевают зерновые бобовые с прямостоячим стеблем — люпины, кормовые бобы. Горох и вика также не полегают при наличии этих «подпорок», но такие смеси не имеют смысла, поскольку оба компонента высокобелковые, а чистые посевы их более техноло­ гичны и имеют не меньшую белковую продуктивность. Нередко горох подсевают к подсолнечнику при выращивании на зеленую массу, полагая, что подсолнечник предотвратит полегание гороха. Но горох не цепляется за подсолнечник из-за жесткого опу­ шения его стеблей и черешков и в конце вегетации полегает. Кроме того, эти компоненты несовместимы по другим параметрам. Почвенно-климатические и гидрологические у с л о в и я также необходимо учитывать при подборе компонентов смесей. Разные культуры предъявляют неодинаковые требования к гранулометрическому и химическому составу почвы. Например, пелюшка (горох полевой) удовлетворительно растет на легких по­ чвах, а горох посевной и вика посевная лучше удаются на связных среднесуглинистых. Ячмень на легких почвах дает больший уро­ жай, чем овес. В связи с этим на легких почвах более совместимы смеси пелюшки с ячменем, а на средних и тяжелых — гороха по­ севного с овсом или вики посевной с овсом. 82 К р е а к ц и и п о ч в е н н о г о р а с т в о р а культуры также предъявляют неодинаковые требования. Среди многолетних бобо­ вых трав лядвенец рогатый и клевер гибридный являются наиболее кислототерпимыми культурами и дают неплохой урожай зеленой массы даже при р Н 4,5...4,8, оптимальный уровень р Н для этих культур 5,0...6,5. Для клевера лугового необходимы менее кислые почвы, а люцерну вообще не следует высевать при р Н 6 и ниже. Мятликовые травы также различаются по реакции на кислот­ ность почвы. Тимофеевка, например, формирует удовлетвори­ тельный урожай сена даже на очень кислых почвах. Овсяница лу­ говая требует менее кислых почв, а кострец безостый — нейтраль­ ных. В связи с этим на кислых почвах лучше использовать клеверо-тимофеечные, а на нейтральных — люцерново-кострецовые смеси. У р о в е н ь г р у н т о в ы х в о д необходимо учитывать при со­ ставлении травосмесей. Люцерна, например, слабо растет и быст­ ро изреживается, если глубина залегания грунтовых вод менее 1 м, а клевер гибридный и клевер ползучий отлично растут, даже если грунтовые воды находятся на глубине немного ниже пахотного слоя почвы. Фотопериодизм к у л ь т у р ы также следует учитывать при подборе компонентов смеси. Длиннодневные культуры, как правило, более требовательны к влагообеспеченности, поэтому их нужно высевать в самые ранние сроки, тем более что они сравнительно хододостойки; при задержке с посевом их урожай­ ность снижается. Культуры короткого дня как более теплолюби­ вые высевают при прогревании почвы на глубине посева до 8...10°С. Эти культуры устойчивы к недостатку влаги в первые фазы развития, и поэтому их можно высевать в более поздние сроки. Культуры различного фотопериодизма несовместимы как компоненты смеси (например, соя и овес, горох и кукуруза). В некоторых случаях их пытаются совместить, проводя посев в раз­ ные сроки. Однако это малоприемлемо в технологическом пла­ не, смешанные или совместные посевы оказываются экономи­ чески неэффективными. Смешанные или совместные посевы одинакового фотоперио­ дизма — вики и овса, кукурузы и сои, сорго и сои — дают высокие урожаи зеленой массы хорошего качества. Обеспеченность элементами минерального п и т а н и я — важный фактор при подборе компонентов смеси. Например, урожай зеленой массы и семян люпина желтого не по­ вышается от внесения фосфорных удобрений, если содержание подвижного фосфора составляет 50 мг/кг почвы и более. Удовлет­ ворительно переносят недостаток фосфора в почве тимофеевка, озимая рожь, овес. А кукуруза, пшеница, соя, фасоль, люцерна формируют высокий урожай при высокой обеспеченности под­ вижным фосфором. Если в почве содержится 80...120 мг/кг этого с о л с 0 Л С0Л б* 83 элемента при достаточной обеспеченности другими элементами, то с помощью внесения фосфорных удобрений можно добиться повышения урожайности. При выборе компонентов для смешанных посевов необходимо учитывать эту биологическую особенность, с тем чтобы полнее использовать элементы питания и получать возможно больший урожай. Особое место в питании бобовых и мятликовых компонентов смешанных посевов занимает азот. Бобовые культуры обладают способностью за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями ус­ ваивать азот воздуха. Все другие культуры потребляют этот эле­ мент из почвы или удобрений в минеральной форме, уровень их урожая зависит от содержания азота в почве или норм азотных удобрений. На бедных азотом почвах при благоприятных условиях симбиоза бобовый компонент смеси может полностью обеспечить свою потребность в азоте за счет симбиотически фиксированного из воздуха. Небобовый компонент при этом испытывает азотное голодание, и его урожайность лимитируется уровнем плодородия почвы. В этом случае рациональнее использовать чистые посевы бобовых культур. Т о л е р а н т н о с т ь к п е с т и ц и д а м — еще один принцип подбора совместимых культур. Некоторые растения, особенно короткодневные, не выдерживают конкуренции с сорняками, слабо растут, посевы изреживаются и дают низкие урожаи. На засоренных полях невозможно получить хороший урожай куку­ рузы, сои. В широкорядных посевах этих культур возможна меха­ ническая борьба с сорняками с помощью культивации междурядий, однако рядки остаются засоренными и урожай снижается. У куль­ тур рядового способа посева механическая борьба с сорняками в период вегетации практически невозможна. Урожайность засо­ ренных посевов зерновых культур бывает в 1,5...3,0 раза ниже, чем чистых. По мере интенсификации растениеводства применение герби­ цидов в посевах сельскохозяйственных культур становится неиз­ бежным. Многие гербициды имеют широкий диапазон токсично­ сти, подавляя целые семейства видов или группу семейств. Так, трефлан в посевах сои подавляет сорняки семейств Капустные, Астровые и Мятликовые. Кроме сорняков семейства Мятликовые он угнетает и культурные растения этого семейства, например ку­ курузу. В посевах кукурузы широко применяют гербициды группы триазинов, которые угнетают культурные растения семейства Б о ­ бовые. Следовательно, в смешанных посевах кукурузы с соей при­ менение гербицидов весьма ограничено, борьба с сорняками за­ труднена, и на засоренных полях урожаи таких смесей бывают низкими. Аналогичное положение и со смешанными посевами культур рядового способа посева. 84 Таким образом, при подборе компонентов смесей необходимо учитывать устойчивость (толерантность) культур к гербицидам. Следует составлять такие смеси, все компоненты которых устой­ чивы к одному и тому же гербициду. Т е м п ы р о с т а в н а ч а л ь н ы е ф а з ы р а з в и т и я — так­ же очень важный фактор при подборе компонентов для смешан­ ных посевов. Длиннодневные мятликовые и бобовые культуры (овес, рожь, ячмень, горох, вика, кормовые бобы) в первые фазы развития растут быстро. У короткодневных культур (кукуруза, соя, подсолнечник), эволюционно сформировавшихся при недостатке влаги, в первые фазы надземная масса растет медленно, более бы­ стро развивается корневая система, которая в дальнейшем должна обеспечивать растения водой. Аналогичный рост надземных и подземных органов отмечается у культур, приспособленных к лег­ ким почвам, например у люпина желтого, хотя он и является длиннодневным растением. Смешанные посевы культур с разны­ ми темпами роста надземной массы в первые фазы развития, на­ пример овса и люпина желтого, овса и сои, овса и подсолнечника, несовместимы. Овес обгоняет в росте короткодневную культуру, затеняет ее, в результате второй компонент смеси изреживается, а оставшиеся растения составляют незначительную часть урожая. По этой же причине несовместимы смеси кукурузы с горохом, подсолнечника с горохом при одновременном их посеве. Кукуруза и подсолнечник будут угнетены быстрорастущим горохом. Луч­ шими в этом отношении считаются смеси вики с овсом, гороха с овсом, кукурузы с соей, сорго с соей. В р е м я н а с т у п л е н и я у б о р о ч н о й с п е л о с т и также следует учитывать при подборе компонентов смеси. В некоторых хозяйствах в посевы подсолнечника на зеленую массу подсевают горох для обогащения корма белком. Подсолнечник на силос обычно убирают в фазе налива семянок, когда растения накапли­ вают наибольшую массу. Горох в это время находится в фазе нача­ ла созревания семян и сильно полегает, он не цепляется за густоопушенные стебли подсолнечника. При уборке большая часть урожая гороха остается в поле. В некоторых хозяйствах для обогащения зеленой массы кукуру­ зы белком к ней подсевают горох. В Центральном районе Нечер­ ноземной зоны кукурузу на силос убирают в конце августа — на­ чале сентября, когда она накапливает наибольшее количество су­ хой массы. Горох достигает полной спелости к середине августа. К уборочной спелости кукурузы элементы питания из вегетатив­ ной массы гороха переходят в семена (реутилизируются), а семе­ на осыпаются. Качество кукурузной массы практически не улуч­ шается. Время наступления уборочной спелости необходимо учитывать и при составлении смеси многолетних трав. Например, для одноукосного клевера лугового меньше подходит овсяница луговая, 85 чем тимофеевка луговая, так как у овсяницы укосная спелость на­ ступает на 7... 10 дней раньше, чем у клевера. Если уборку прово­ дят с наступлением укосной спелости овсяницы, то недобирают урожай клевера, если срок уборки ориентируют на клевер, то сни­ жается качество корма овсяницы. У тимофеевки луговой и клевера лугового укосная спелость наступает одновременно, и по этому показателю они считаются хорошими компонентами смеси. В многокомпонентных травосмесях по этой же причине не сле­ дует высевать тимофеевку вместе с овсяницей. При уборке в опти­ мальный для одной из этих культур срок для другой культуры этот срок будет преждевременным или запоздалым, что приведет к не­ добору урожая или снижению его качества. Не следует высевать тимофеевку в смеси с люцерной, посколь­ ку укосная спелость у люцерны наступает раньше, чем у тимофе­ евки, и неизбежен недобор общего урожая. При запоздании с уборкой люцерны резко снижается качество корма. М н о г о у к о с н о с т ь и д о л г о л е т и е п о с е в о в — факто­ ры, которые необходимо учитывать при составлении бобово-мят­ ликовых и многокомпонентных травосмесей, выращиваемых в п о ­ левых севооборотах. Некоторые культуры в силу своих биологи­ ческих особенностей, обусловленных генотипом, способны быстро отрастать после скашивания и давать за вегетацию два-три укоса и более. Так, кострец безостый, а также райграс многоукос­ ный в Центральном районе Нечерноземной зоны за вегетацию могут давать два-три укоса и отаву; тимофеевка луговая — только один укос. И з многолетних бобовых трав наибольшей многоукосностью отличаются люцерны — изменчивая и посевная, которые при поливе дают ежегодно не менее трех укосов; два укоса зеле­ ной массы формируют лядвенец рогатый и раннеспелые сорта клевера лугового. Позднеспелые сорта клевера лугового дают только один полноценный укос. Люцерну изменчивую лучше всего сочетать с кострецом безос­ тым или райграсом многоукосным. У этих культур совпадают и темпы роста, и время наступления уборочной спелости, они дают одинаковое число укосов. При посеве люцерны вместе с тимофеевкой во втором и после­ дующих укосах урожай будет формироваться только за счет л ю ­ церны, общая урожайность снизится. Кроме того, тимофеевка по­ тенциально менее урожайна, чем кострец безостый или райграс многоукосный. Для клевера лугового одноукосного сортотипа наиболее подходит тимофеевка, а для двуукосного — овсяница лу­ говая, так как срок их первого укоса наступает примерно одновре­ менно. Очень важно при составлении травосмеси учитывать фактор долголетия компонентов смеси. Например, большинство сортов клевера лугового дает максимальный урожай зеленой массы в пер­ вый год пользования посевом (на второй год жизни растений). На 86 второй год пользования урожайность его снижается на 30...40 %, а на третий год клевер выпадает. Как правило, клевер луговой ис­ пользуют один, максимум два года. Тимофеевка луговая в первый год пользования дает урожай ниже, чем во второй. Поэтому при двухлетнем использовании клеверо-тимофеечной смеси урожай­ ность во второй год остается практически такой же, как и в пер­ вый. В первый год пользования урожай формируется за счет кле­ вера, а во второй — в основном за счет тимофеевки. Люцерна изменчивая при правильной эксплуатации посева мо­ жет давать высокие урожаи в течение 6...8 лет. Урожайность этой культуры возрастает до третьего года пользования, далее 2...3 года она не изменяется, после чего начинается снижение продуктивно­ сти плантации. Продуктивность костреца безостого также в тече­ ние нескольких лет остается высокой. По этому признаку наибо­ лее совместимы люцерново-кострецовые смеси. Смешанные посевы при экстенсивном и интенсивном ведении рас­ тениеводства. Главная цель возделывания многолетних трав в сме­ сях—стабилизация урожая зеленой массы за счет мятликовой культуры и повышение качества корма за счет бобового компо­ нента смеси. При экстенсивном ведении растениеводства в условиях Нечер­ ноземной зоны, т. е. на кислых почвах, слабо обеспеченных мак­ ро- и микроэлементами, наиболее стабильные урожаи зеленой массы дает тимофеевка луговая. Однако в корме тимофеевки мало белка, он отличается низкими кормовыми достоинствами. Клевер луговой в таких условиях сильно страдает от повышенной кислот­ ности, полевая всхожесть семян снижается, всходы изреживаются, урожай зеленой массы бывает меньше, чем у тимофеевки, иногда посевы клевера погибают полностью. В смешанных посевах тимофеевки с клевером урожайность трав стабилизируется по годам. Если даже условия для клевера неблаго­ приятны, урожай формируется за счет тимофеевки. В любом случае при добавлении к тимофеевке клевера улучшается качество корма и повышается общая урожайность трав. Именно поэтому при экстен­ сивном ведении растениеводства клеверо-тимофеечная смесь всегда более продуктивна, чем чистые посевы этих компонентов. Интенсификация кормопроизводства предполагает повышение урожайности и наибольшую окупаемость энергозатрат энергией урожая. Этим требованиям более всего отвечают чистые посевы бобовых трав. Так, при сборе сухого вещества клевера лугового 11 т/га и люцерны изменчивой 13 т/га сбор сырого белка составля­ ет соответственно 1500 и 2000 кг/га. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны даже при тщательном известковании кислых почв, научно обоснованной системе применения мине­ ральных удобрений и пестицидов, регулировании водного режи­ ма, т. е. при интенсивном ведении растениеводства, ни одна дру­ гая культура не способна дать столько растительного белка, как 87 многолетние бобовые травы. При этом белок сбалансирован по аминокислотному составу и формируется без затрат энергоемких азотных удобрений за счет симбиотической фиксации азота возду­ ха. Для создания такого урожая растения потребляют 420...500 кг азота на 1га, из них 340...420 кг — из воздуха. Из минеральных удобрений такое количество азота растения потребить не могут (для этого пришлось бы внести около 1200 кг азота на 1 га), а зна­ чит, и такой сбор белка за счет культур других семейств невозмо­ жен. Мятликовые травы не способны к симбиозу с ризобиями, их урожайность ограничивается количеством минеральных форм азота в почве. В результате при интенсивном ведении растение­ водства бобово-мятликовые травосмеси менее продуктивны, чем чистые посевы бобовых трав. Для получения максимального уро­ жая обоих компонентов смеси необходимо мятликовый компо­ нент обеспечить минеральным азотом. Однако при внесении азот­ ных удобрений под травосмесь бобовые травы так же, если не бо­ лее активно, используют минеральный азот в ущерб фиксации азота воздуха, т. е. мы невольно бобовый компонент переводим на минеральный тип азотного питания. При достаточной обеспечен­ ности минеральным азотом бобовый компонент быстро выпадает из фитоценоза и остается практически чистый посев мятликовых трав. Поэтому при интенсивном ведении кормопроизводства бо­ бово-мятликовые травосмеси неэффективны, они обладают мень­ шей урожайностью и белковой продуктивностью, дают корм худ­ шего качества, чем чистые посевы бобовых трав. Бобовые травы целесообразно высевать в смеси с мятликовыми в том случае, если посевы будут использованы на выпас. Это уменьшит опасность заболевания скота тимпанней. Контрольные вопросы и задания 1. Что такое стабильное растительное сообщество? 2. В чем суть конкуренции вида и отдельного растения в растительном сооб­ ществе? 3. Что такое аллелопатия? 4. Приведите примеры межвидовой и внутривидовой конкуренции в растение­ водстве. 5. Расскажите о преимуществах и недостатках одновидовых посевов. 6. В каких случаях используют смешанные посевы? 7. Для чего применяют совместные посевы? 8. Как подбирают компоненты в смешанных посевах? 9. Приведите примеры морфологической несовместимости компонентов смесей. 10. Почему при экстенсивном ведении растениеводства смешанные посевы кормовых трав необходимы, а при интенсивном — нежелательны? Глава 9 ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ УРОЖАЕВ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР Программирование урожаев —это разработка комплекса тех­ нологических приемов, обеспечивающего оптимизацию регулиру­ емых факторов среды для получения заданного высокого уровня урожая полевой культуры. В него входят выбор сорта, определе­ ние норм органических и минеральных удобрений с учетом есте­ ственного плодородия почвы на заданный урожай; обоснование сроков, норм и способов применения пестицидов для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями полевых культур; обоснова­ ние режима влагообеспеченности растений и приемов его реали­ зации. При этом предполагается, что все технологические приемы будут качественно выполнены в оптимальные агротехнические сроки. Большая часть факторов, определяющих рост и развитие расте­ ний, урожай и его качество, в полевых условиях не подлежит регу­ лированию. Это ограничивает возможность управления формиро­ ванием величины и качества урожая. Однако некоторые очень важные факторы, такие, как реакция почвенного раствора, обеспеченность макро- и микроэлементами, влажность пахотного слоя почвы, можно регулировать в широких масштабах. Следовательно, задача состоит в том, чтобы с помо­ щью регулируемых факторов снизить отрицательное влияние не­ регулируемых и частично регулируемых. Для этого в первую очередь необходимо знать агроклиматичес­ кие ресурсы зоны: сумму активных температур за безморозный период, напряженность температурного режима и количество ФАР по месяцам, сумму осадков и распределение их в течение года, толщину снежного покрова, процент вероятности засух и су­ ховеев. Необходимо иметь сведения о физических и агрохимических свойствах пахотного слоя почвы и нижележащих горизонтов: о гранулометрическом составе пахотного слоя почвы, равновесной плотности, физических свойствах нижележащих горизонтов; со­ держании гумуса в почве и глубине гумусового слоя; реакции почвенного раствора и гидролитической кислотности почвы; со­ держании легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, об­ менного калия, подвижных форм бора, молибдена, меди, цинка в пахотном слое почвы. Необходимо учитывать основные гидрологические показатели: глубину залегания грунтовых вод на конкретном поле, продолжи­ тельность стояния талых вод, влажность почвы, соответствующую 100 % П П В , и влажность разрыва капилляров (последние показа­ тели особенно важны в орошаемом земледелии). 89 Кроме того, следует принимать во внимание рельеф местности, крутизну и направленность уклона поля. Исходя из агроклиматических условий зоны, определяют вид и сорт возделываемой культуры, который по требованиям биоло­ гии соответствует конкретным экологическим условиям. Глав­ ные критерии при выборе культуры и сорта — нерегулируемые факторы (продолжительность безморозного периода, сумма ак­ тивных температур, толщина снежного покрова и глубина про­ мерзания почвы, сумма осадков и распределение их за вегета­ цию). В центральной и особенно в северной земледельческих частях России главные лимитирующие факторы — продолжительность безморозного периода и сумма активных температур за этот пери­ од. Если на широте Москвы минимальная сумма активных темпе­ ратур составляет 1800 "С (диапазон 1800...2300 °С), то выбранная культура (или сорт) должна иметь биологическую сумму активных температур не более этого предела, иначе в некоторые годы она не сможет пройти полный онтогенез. В более северных районах ми­ нимальная сумма активных температур еще ниже, а значит, сужа­ ется и диапазон выбора сортов. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке выбор культуры ограничивается не только суммой активных температур, но и низ­ кими температурами зимнего периода, малой толщиной снежного покрова и глубоким промерзанием почвы, вследствие чего вымер­ зают озимые культуры и некоторые многолетние бобовые травы. На юге России основной лимитирующий фактор — недостаток влаги, следовательно, необходимо выбирать наиболее засухоус­ тойчивые культуры, меньше снижающие урожай от периодичес­ кого недостатка влаги. В зоне подзолистых и дерново-подзолистых почв основными лимитирующими факторами считаются повышенная кислотность почвы и низкое содержание доступных растениям элементов ми­ нерального питания. В зоне серых лесных почв, черноземов и осо­ бенно сероземов главные лимитирующие факторы — недостаточ­ ное количество осадков и неравномерное их распределение в тече­ ние вегетации. Следующие за ним лимитирующие факторы в этой зоне — недостаток подвижного фосфора и некоторых микроэле­ ментов. В зоне восточных черноземовидных почв уровень урожая лимитируют повышенная кислотность почвы, низкое содержа­ ние подвижного фосфора и микроэлементов, низкие температу­ ры почвы пахотного слоя из-за глубокого промерзания и медлен­ ного оттаивания. При разработке системы технологических приемов возделыва­ ния культуры для получения высокого урожая в зоне подзолистых и дерново—подзолистых почв необходимо предусмотреть извест­ кование почв, доведение р Н до нижнего предела оптимальной реакции среды, соответствующего требованиям биологии культуС 0 Л 90 ры. Почвы этой зоны характеризуются низкой гумусированностью и неудовлетворительными физическими свойствами. Для их улуч­ шения необходимо предусмотреть внесение органических удобре­ ний или возделывание сидеральных культур. Из регулируемых факторов нередко уровень урожая лимитируют повышенная засо­ ренность полей, развитие болезней и размножение вредителей выше порога вредоносности. Расчетный уровень планируемого урожая следует определять с учетом наличия соответствующих пе­ стицидов и возможности их применения. Если преодоление этих лимитирующих факторов реально, то уровень урожая может быть определен потенциальной продуктивностью скороспелого сорта, которую он может реализовать за короткий вегетационный пери­ од при сравнительно низкой напряженности температурного ре­ жима. Наконец, с учетом плодородия почвы необходимо опреде­ лить нормы минеральных удобрений, сроки и способы их внесе­ ния. Поскольку оптимизация каждого лимитирующего фактора тре­ бует больших энергетических и финансовых затрат, то уровень планируемого урожая должен быть реально достижимым при оп­ тимизации этих факторов имеющимися ресурсами. Завышение планируемого урожая без учета реальных возможностей приводит к бесполезным затратам, планируемый урожай не будет получен. Например, на кислых почвах с р Н 4,5 планировали получить 4 т зерна ячменя с 1 га, внесли необходимое количество дорогостоя­ щих минеральных удобрений, но получили урожай зерна 1,6 т/га. На кислых почвах коэффициенты использования элементов пита­ ния из удобрений были минимальными, внесенные удобрения ос­ тались неиспользованными. Кроме того, поскольку многие важные факторы среды оста­ ются нерегулируемыми (временные засухи, избыток осадков, град, поздний или ранний заморозок), то даже при оптимиза­ ции всех регулируемых факторов невозможно получать высокие урожаи ежегодно. Доля риска в разных зонах различна. Она о п ­ ределяется процентом лет с острым недостатком влаги или с и з ­ быточным увлажнением, с поздневесенними и раннеосенними заморозками, губительным градом. Определить долю риска по­ могут результаты многолетних наблюдений зональных метео­ станций. Чем больше процент лет с неблагоприятными метеоро­ логическими условиями года, тем выше доля риска неполучения максимально высокого урожая. Чем выше планируемый урожай без искусственного регулирования водного режима, тем меньше вероятность его получения. Следовательно, уровень планируемого урожая необходимо оп­ ределять, исходя из климатических условий зоны, агрофизических и агрохимических свойств почвы и возможности оптимизации ли­ митирующих регулируемых факторов. С 0 Л 91 Контрольные вопросы и задания 1. Что такое программирование урожаев? 2. Назовите факторы внешней среды, которые можно регулировать. 3. Какие факторы можно только учитывать при программировании урожая? 4. Назовите основные факторы, определяющие уровень планируемого урожая. Глава 10 МОДЕЛИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА При росте масштабов загрязнения окружающей среды — поч­ вы, воздуха и грунтовых вод — производство биологически чистой продукции, безвредной для человека и животных, становится все более сложной проблемой. Для этого необходимы специальные знания по физиологии и биохимии растений, химии почв и пове­ дению в ней ионов вредных веществ, поступлению их в растения и нарушению ферментного комплекса растений. В данной главе приведены не технологии, а схемы, модели эко­ логически чистых технологий. Используя их, агроном может раз­ работать и реализовать (с учетом биологии возделываемой культу­ ры, сорта, экологических условий конкретного поля) комплекс технологических приемов, обеспечивающий получение биологи­ чески чистой продукции любой культуры. Экологически чистая технология производства продукции расте­ ниеводства предполагает исключение загрязнения почвы, поверх­ ностных и грунтовых вод, воздуха токсическими веществами, на­ рушающими биологическое равновесие экологической среды. Она предусматривает применение небольших норм азотных удобре­ ний, не загрязняющих грунтовые воды нитратами. Будущее, безус­ ловно, за такими технологиями. Однако эти технологии не исклю­ чают применения быстро детоксицируемых гербицидов, прочих пестицидов, не накапливающихся в растениях, а также умеренных норм азотных удобрений. Энергосберегающая технология предполагает снижение затрат ископаемой энергии и живого труда на производство единицы продукции. Чаще всего под энергосбережением или ресурсосбере­ жением понимают совмещение технологических операций, вы­ полнение их за один проход агрегата. Например, рыхление, вы­ равнивание и прикатывание почвы перед посевом агрегатом типа РВК, посев стерневой сеялкой с одновременным внесением мине­ ральных удобрений, высевом семян и прикатыванием. Совмеще­ ние операций снижает затраты энергии на 10...30 % суммы затрат на раздельное их выполнение. Однако действительно энергосбе92 регающими технологиями производства продукции растениевод­ ства являются технологии, основанные на максимальном исполь­ зовании биологического азота, вдвое снижающие общие энерго­ затраты. Биологически чистая продукция — это продукция естественного химического состава, свойственного данному виду растения. И н ­ тенсификация растениеводства, стремление получить макси­ мальные урожаи обусловили широкое использование химичес­ кой защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, а так­ же применение высоких норм минеральных удобрений. Многие пестициды медленно разлагаются, накапливаются в почве, обла­ дают кумулятивными свойствами, поступают в растения, в ре­ зультате продукция становится биологически небезопасной. Большой вред организму животного и человека наносит избы­ точное содержание нитратов в растениях, накапливающихся при внесении высоких норм азотных удобрений. С некоторыми ми­ неральными удобрениями в почву поступают тяжелые металлы. Поскольку в странах с развитым растениеводством широко ис­ пользуют и пестициды, и высокие нормы минеральных удобре­ ний, продукция растениеводства часто не соответствует требова­ ниям санитарных норм. Именно поэтому возникла острая необ­ ходимость в производстве биологически чистой продукции. В связи с этим появилось биологическое, альтернативное, органи­ ческое растениеводство — выращивание продукции, лишенной вредных соединений. Каким же образом в современных условиях экологического загрязнения можно вырастить биологически чистую продукцию, т. е. свободную от радионуклидов, тяжелых металлов, нитратов, гербицидов, фунгицидов, бактерицидов, инсектицидов, акарицидов, зооцидов и других ядовитых веществ? Производство продукции растениеводства, свободной от радионук­ лидов. В связи с авариями на атомных электростанциях, в результа­ те испытания ядерного оружия большие территории оказались за­ грязненными радионуклидами. Степень загрязнения снижается по мере удаления от места аварии. Распределение радионуклидов по территории, как правило, происходит из-за перемещения воздуш­ ных масс, несущих радиозагрязненную пыль, выпадающую с осад­ ками. В связи с этим количество радионуклидов, попавших на от­ дельные поля, даже в одном хозяйстве может различаться в десят­ ки и сотни раз. Экспериментально установлено, что при загрязнении почвы до 5 К и / к м излучение не оказывает существенного отрицательного влияния на растения и животных и на таких почвах можно зани­ маться растениеводством и животноводством (табл. 14). Более сильное загрязнение почв радионуклидами требует дополнитель­ ных мероприятий, а при высоком загрязнении производство про­ дуктов питания и кормов исключается. 2 93 14. Градация почв по загрязненности радионуклидами (цезий-137) Плотность Степень загрязнения почвы цезием- загрязнения почвы 137, Ки/км Ведение сельского хозяйства (растениеводство) 2 1 1...5 5...15 15...40 Более 40 Незагрязненная Обычное Слабозагрязнен- Районированные культуры и их сорта возделы­ вают по общепринятым технологиям ная Среднезагрязнен - Продукция растениеводства соответствует уста­ новленным нормам и пригодна для пищевого ная использования. Растениеводство следует вести с учетом плотности загрязнения для разных почв и культур. Выборочный радиационный контроль Сильнозагрязнен- Для получения продукции растениеводства с со­ держанием цезия-137 не выше установленных ная допустимых уровней на большинстве типов почв обязательны проведение защитных мероприя­ тий, строгий радиационный контроль Высокозагрязнен- Сельхозугодья выводятся из основного севообо­ рота. На них можно размещать семенные посевы ная культур, особенно многолетних трав; получать продукцию, используемую на технические цели, кроме посевов льна Механизм действия ионизирующих излучений на организм оп­ ределяется следующими особенностями: высокой эффективностью поглощенной энергии; малые дозы поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологи­ ческие изменения в организме; наличием скрытого, или инкубационного, периода проявления действия ионизирующего излучения. Этот период часто называют периодом мнимого благополучия. Продолжительность его сокра­ щается при излучении в больших дозах; кумулятивным эффектом — действие малых доз может сумми­ роваться, или накапливаться; генетическим эффектом — излучение воздействует не только на данный организм, но и на его потомство; неодинаковой чувствительностью к облучению различных ор­ ганов живого организма; в целом неодинаковым реагированием на облучение; частотой — одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие последствия, чем фракционированное. Биологический эффект ионизирующего излучения зависит от суммарной дозы и времени воздействия, вида излучения (альфа, бета, гамма), размеров облучаемой поверхности, индивидуальных особенностей организма и места нахождения источника облуче­ ния (вне или внутри организма). 94 В результате воздействия ионизирующего излучения на орга­ низм в тканях могут происходить сложные изменения физичес­ ких, химических и биохимических процессов, часто необратимые. Первичным этапом — пусковым механизмом, инициирующим многообразные процессы, являются ионизация и возбуждение атомов и молекул. Именно в этих физических актах взаимодей­ ствия происходит передача энергии ионизирующего излучения компонентам живой клетки: воде (в мягких биологических тканях ее 50...95 % ) , низкомолекулярным органическим соединениям (уг­ леводы, карбоновые кислоты, аминокислоты и др.), биомакромо­ лекулам (ферменты, Д Н К , Р Н К и др.). Существует две теории, объясняющие процессы первичного радиационного повреждения. Теория прямого воздействия — это непосредственная передача энергии биологически активным молекулам (теория «мишени»): Энергия 1 Х „ Ионизирующее излучение » Биологически активная мо­ лекула -»Индуцирование биологических процессов, не свой­ ственных организму. Теория косвенного действия — это передача энергии излучения биологически активным молекулам через посредников. Согласно этой теории под действием радиации образуются ионы, радикалы и пероксиды, которые взаимодействуют с органическими молекула­ ми и вызывают повреждение клеток, тканей и органов растений. Свободные радикалы возникают в результате радиолиза воды: Э н е р г и я Излучение Радаолиз воды -> Радикалы, пероксиды -> Взаимодействие с органическими молекулами -» Индуцирование различных процессов -> Нарушения на разных уровнях организа­ ции организма. ) Наибольший биологический эффект дает косвенное действие излучения. Индуцированные свободными радикалами химичес­ кие реакции развиваются с большим выходом и вовлекают в этот процесс многие сотни и тысячи молекул, не затронутых излучени­ ем. Затем начинается биологический этап: хромосомные пере­ стройки, изменение физиологических функций, повреждение ядерного аппарата, нарушения деления клетки, генома, ростовых процессов, появление внешних морфологических аномалий и даже гибель организма. В зависимости от степени загрязнения почвы и воды радионук­ лиды по-разному накапливаются в растениях. Научными учрежде­ ниями разработаны временные допустимые уровни (ВДУ) накоп­ ления радионуклидов в растениях и продуктах животноводства, при которых они не становятся патогенами для человека и живот­ ных (табл. 15). 95 15. Временные допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, установленные в связи с аварией на Чернобыльской АЭС Продукт В о д а питьевая М о л о к о , к и с л о м о л о ч н ы е продукты, сметана, творог, сыр, масло с л и в о ч н о е Молоко сгущенное и концентрированное Молоко сухое М я с о (говядина, с в и н и н а , б а р а н и н а ) , птица, рыба, яйца ( м е л а н ж ) , м я с н ы е и рыбные продукты Ж и р ы растительные и ж и в о т н ы е , маргарин Картофель, к о р н е п л о д ы , о в о щ и , столовая з е л е н ь , садовые фрукты л ягоды (отмытые о т п о ч в е н н ы х частиц), к о н с е р в и р о в а н н ы е продукты и з о в о щ е й , садовых фруктов и ягод, м е д Х л е б и хлебопродукты, крупа, мука, сахар С в е ж и е д и к о р а с т у щ и е ягоды и грибы (отмытые о т п о ч в е н н ы х частиц) Сухофрукты С у ш е н ы е грибы и д и к о р а с т у щ и е ягоды, ч а й С п е ц и а л и з и р о в а н н ы е продукты д е т с к о г о п и т а н и я (всех видов, готовые к у п о т р е б л е н и ю ) Л е к а р с т в е н н ы е растения Удельная активность, Ки/кг, Ки/л для для радионуклидов стронция-90 цезия 5 • Ю1 • ю- 1 0 8 8 3 • ю5 • 1(Н 2- Ю- 1 0 1 • ю1 • ю-' 3 • 10~ 5 • 10~ 9 9 8 9 5 • Ю1,6- 1ГГ 1 • ю- 8 8 4 • Ю- з • ю-' 1 • ю- 9 8 8 8•10" 2 • 10" 5 • 10-' 7 2 • Ю- 1 • ю-' 0 7 При этом радионуклиды стронция-90 более опасны, чем цезия, и ВДУ стронция, как правило, на порядок ниже, чем цезия. Раз­ личия в допустимых уровнях радиозагрязнения разных продуктов объясняются суточным количеством потребления его человеком. Например, человек в сутки потребляет больше питьевой воды, чем сушеных грибов или чая. Поэтому ВДУ загрязнения воды должен быть в 1000 раз ниже, чем этих продуктов. В продукции животноводства, используемой в качестве кормов для животных, ВДУ содержания радионуклидов повышается на 1...2 порядка по сравнению с продуктами питания. Если животные (крупный рогатый скот), выращиваемые на мясо, содержались на кормах с повышенной радиозагрязненнос­ тью (естественные луга и пастбища) и содержание радионуклидов в их мясе превышает допустимые нормы, то таким жквотным ус­ танавливают период реабилитационного кормления. Используют два организационных метода освобождения животных от радио­ нуклидов. При первом методе животных перевозят в районы, не загряз­ ненные радионуклидами, на чистые корма. В течение 2...3 мес кормления животные практически освобождаются от радионукли96 дов. Этот процесс можно ускорить, если при стронциевом загряз­ нении в рацион вводить корма с повышенным содержанием каль­ ция (люцерна, кальциевые премиксы). В обменных процессах организма кальций заменяет стронций, который выводится из организма. При цезиевом загрязнении в рационе животных должно быть повышенное содержание калия. Калий в процессе физиологичес­ кого обмена замещает цезий, и радионуклид выводится из орга­ низма. Содержание калия в растениях прямо коррелирует с количе­ ством этого элемента в почве, причем в широком диапазоне. Вы­ сокое содержание калия и кальция характерно для почв с нейт­ ральной или щелочной реакцией (южные регионы). В этих райо­ нах не требуется дополнительно строить животноводческие фермы на период реабилитации. Следовательно, южные районы наиболее благоприятны для периода реабилитационного кормле­ ния. Однако у этого метода есть существенный недостаток. Радио­ нуклидами через навоз могут быть загрязнены новые районы. И з ­ бежать этого можно либо распределением навоза на большие тер­ ритории малыми нормами (чтобы существенно не повысить радиационный фон), либо захоронением в специальных хранили­ щах, либо другими способами утилизации. Для всех этих меро­ приятий требуются существенные затраты. Второй организационный метод — кормление животных при­ возными чистыми кормами. С навозом поступают так же, как и в первом случае. Недостаток метода — большие затраты на перевоз­ ку чистых кормов из других регионов. В зоне кислых почв ( р Н 3,8...4,8) на сильнозагрязненных участках с содержанием радионуклидов 15...40 К и / к м снизить поступление радионуклидов в растения, т. е. сделать корма более чистыми, можно в первую очередь повышением в почве концент­ рации кальция, сдвигом р Н до 6,5...6,8. Для этого почву следует известковать осенью после перепашки под глубокую культивацию с учетом того, что при внесении 1 т С а С 0 р Н в среднем сдви­ гается на 0,1 единицы. Если почву с р Н 4 необходимо довести до 6,5, следует внести 25 т С а С 0 на 1 га. Учитывая, что известко­ вые материалы имеют примеси и определенную долю воды, необ­ ходимо вводить поправочные коэффициенты. Так, при внесении 1 т С а С 0 в нижних границах р Н сдвигается на 0,15...0,18 еди­ ницы, а в верхних — на 0,07...0,04 единицы. Кальций считается антагонистом стронция, и повышенное его содержание в почве будет ограничивать поступление строн­ ция в растения, обеспечивать получение более чистой продук­ ции. Антагонист цезия — катион калия. Все почвы Нечерноземной зоны, как правило, кислые и бедны калием. Снизить поступление цезия в растения можно, усилив антагонизм этих катионов. При С0Л 2 С 0 Л 3 с о л С0Л 3 3 7 Г. С. П о с ы п а н о в С 0 Л 97 повышении содержания К 0 с 5...6 до 14... 16 мг/100 г почвы сни­ жается поступление цезия-137 в 8... 10 раз. Для повышения содержания обменного калия на 1 мг/100 г поч­ вы на среднесуглинистых малогумусированных почвах Нечернозе­ мья необходимо вносить 60 кг К 0 на 1 га. Для сдвига содержания калия на 8... 10 мг/100 г почвы следует за два приема (2 года) внести 480...600 кг К 0 на 1 га, или 0,8... 1,0 т 60%-ного хлористого калия на 1 га. Нежелательно использовать 40%-ную калийную соль, так как повышенное содержание хлор-иона уносит в подпахотный слой двухвалентный катион кальция, подкисляя почву. Лучше в этом случае использовать калийные удобрения, не содержащие хлор. Таким образом, на загрязненных радионуклидами почвах мож­ но получать продукцию растениеводства с содержанием радио­ нуклидов ниже ВДУ, т. е. практически чистую. Внесение азотных удобрений в средних и повышенных нормах способствует усвоению катионов цезия и стронция. Без примене­ ния азотных удобрений высокий урожай корма можно получить за счет бобовых культур, если почва хорошо произвесткована и вы­ соко обеспечена калием. Но в этом случае содержание фосфора в почве необходимо поднять до нижнего предела оптимальной обеспеченности растений конкретного вида. Для большинства бобовых культур нижним пределом оптимальной обеспеченнос­ ти фосфором является содержание Р 0 12...14 мг/100 г почвы (по Кирсанову). Исключение представляют лядвенец рогатый (8... 10 мг) и люпин желтый и многолетний (5 мг/100 г почвы). Для сдвига содержания подвижного фосфора на 1 мг/100 г поч­ вы требуется в зависимости от гранулометрического состава и гумусированности почвы внести 60... 100 кг Р 0 н а 1 га. Чем тяжелее почва и чем выше ее гумусированность, тем выше норма Р 0 для сдвига содержания фосфора на 1 мг/100 г. 2 2 2 2 5 2 5 2 5 Пример. В среднесуглинистой дерново-подзолистой почве содержится 60 мг Р2О5 на 1 кг почвы. Для получения высокого урожая клевера лугового за счет био­ логического азота необходимо поднять уровень подвижного фосфора в почве д о 120мг/кг, т.е. необходимо внести 480кг Р2О5 на 1 га (из расчета, что 80кг P 0 s на 1 га повышают содержание этого элемента в почве на 10 мг/кг почвы), или 1,2 т/га двойного суперфосфата на 1 га. Это нужно сделать не ранее чем через год после из­ весткования почвы, иначе свободный кальций, не вошедший в ППК, свяжет фос­ форную кислоту в недоступный для растений трикальцийфосфат и ожидаемый э ф ­ фект не будет достигнут. Фосфор малоподвижен, его можно вносить под вспашку или глубокую культивацию за один прием. Известкование и повышение уровня со­ держания калия в почве совместимы и могут быть выполнены одновременно. 2 Для успешного возделывания бобовых и активной симбиоти­ ческой азотфиксации при резком сдвиге рН почвы, содержания в ней фосфора и калия необходимо применять микроудобрения, в первую очередь бор, в некоторых случаях молибден. Борные удоб­ рения вносят в почву в виде боризированного суперфосфата или 98 других форм из расчета 2...3 кг бора на 1 га. Молибден применяют при необходимости во время предпосевной обработки семян. По­ вышенное содержание молибдена в почве или высокие нормы м о ­ либденовых удобрений угнетают не только размножение ризобий, но и развитие растений. Обязательный прием при возделывании бобовых на таких поч­ вах—предпосевная инокуляция семян специфичным вирулент­ ным активным штаммом ризобий. Спонтанные штаммы ризобий, сформировавшиеся на кислых почвах, не приспособлены к новым условиям среды и обладают пониженными симбиотическими свойствами. Исследованиями научных учреждений в разных экологических зонах определены приемы снижения отрицательного воздействия радиационного загрязнения на биосферу экосистемы. С учетом физико-химических свойств почвы, особенностей биологии от­ дельных видов возделываемых растений следует для каждого хо­ зяйства разработать комплекс мероприятий, снижающих поступ­ ление радионуклидов в продукцию растениеводства и содержание их в продуктах. Модель технологии получения биологически чистой продук­ ции на загрязненных радионуклидами почвах включает обследо­ вание территории и прогнозирование содержания радионуклидов в урожае; инвентаризацию угодий по плотности загрязнения и со­ ставление картограмм; сопоставление картограммы загрязнения с картограммами реакции почвенного раствора, содержания обмен­ ного калия и кальция. Для снижения содержания радионуклидов в пахотном слое поч­ вы проводят глубокую вспашку с оборотом пласта. На лугах и паст­ бищах практикуют коренное улучшение с оборотом пласта. Прогнозируют возможную степень загрязнения урожая радио­ нуклидами. В соответствии с картограммой загрязнения определя­ ют место для культур различного использования, т. е. выращивае­ мых на продовольственные цели, корм, семена, техническую пе­ реработку. Для снижения поступления радионуклидов в продукцию расте­ ниеводства проводят известкование почвы до р Н 6,8 (желатель­ но доломитовой мукой, содержащей магний), вносят в повышен­ ных нормах калийные, органические удобрения (15 т/га в год) и природные минеральные сорбенты. Содержание подвижного фос­ фора и микроэлементов доводят до повышенного уровня. При известковании кислых почв можно снизить накопление це­ зия-137 в зерне озимых в 3 раза. Калий является антагонистом це­ зия и снижает поступление последнего в растения. Навоз (40 т/га) снижает накопление цезия-137 в зерне озимой ржи в 2,0...2,5 раза. Кислый торф ( р Н 4,5) увеличивает переход цезия-137 в расте­ ния из дерново-подзолистой почвы. Следовательно, перед внесе­ нием торф необходимо известковать. Азотные удобрения следует с о л С0Л т 99 применять в умеренных нормах, так как повышенные нормы мо­ гут вызвать увеличение поступления цезия-137. Если перепашка в предыдущие годы уже была проведена, то в последующие годы лучше проводить безотвальную или минималь­ ную обработку, чтобы снова не переместить на поверхность ра­ дионуклиды из нижней части пахотного слоя. Необходимо приме­ нять комбинированные агрегаты при посадке и уборке. Для снижения возможности попадания на растения радионук­ лидов с пылью исключают междурядные обработки посевов, заме­ няя их внесением гербицидов, используют приемы уборки уро­ жая, исключающие вторичное загрязнение продукции. Таким образом, зная радиационную обстановку хозяйства, поля, даже на загрязненных радионуклидами почвах можно с по­ мощью подбора культур и сортов, выполнения специальных ме­ роприятий, снижающих поступление радионуклидов в растения, получать биологически безопасную продукцию растениеводства и животноводства, не содержащую радионуклиды выше допустимых уровней. Производство продукции растениеводства, свободной от тяжелых металлов. Избыток тяжелых металлов нарушает нормальные ф и ­ зиологические процессы в организме животного и человека. Включаясь в отдельные ферментные системы, тяжелые металлы изменяют их функции, вызывая болезни животного организма, иногда с летальным исходом. К наиболее опасным для здоровья человека тяжелым металлам относят мышьяк, барий, кадмий, хром, кобальт, медь, свинец, ртуть, молибден, никель, олово, цинк, сурьму. К сожалению, агрохимическая служба нашей страны и других стран мира не проводит анализ всех почв на содержание тяжелых металлов и не составляет соответствующие картограммы. Следо­ вательно, для того чтобы иметь уверенность, что продукция сво­ бодна от тяжелых металлов, необходимо проводить химический анализ почвы каждого поля на содержание каждого из наиболее опасных металлов. В таблице 16 приведены предельно допусти­ мые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в почве. 16. Предельно допустимые концентрации подвижных тяжелых металлов в почве, мг/кг Металл Хром Кобальт Никель Медь Цинк Предельно допустимые концентрации Металл Предельно допустимые концентрации 60 50 40 30 230 Мышьяк Молибден Кадмий Олово Барий 20* 30 5 20* 150* * Валовое содержание. 100 Металл Предельно допустимые концентрации Ртуть Свинец Сурьма Марганец 2* 32* 4,5* 1500* В Нидерландах разработана нормативная база концентрации тяжелых металлов. Установлено три уровня содержания их в поч­ ве: А — фоновые концентрации; В — концентрации, вызывающие озабоченность и указывающие на необходимость проведения до­ полнительных исследований и мероприятий; С — пороговые кон­ центрации, свидетельствующие о необходимости проведения срочных мер по очистке почвы (табл. 17). В нашей стране разработаны П Д К тяжелых металлов в продук­ тах питания (табл. 18). 17. Уровни содержания тяжелых металлов в почве, мг/кг почвы (Нидерланды) Концентрация Тяжелый металл фоновая(А) повышенная (6) пороговая (С) 200 1 20 50 10 20 50 20 0,3 50 100 200 400 5 50 100 40 30 100 50 2 150 250 500 2000 20 300 500 500 50 500 300 10 600 800 3000 Барий Кадмий Кобальт Медь Молибден Мышьяк Никель Олово Ртуть Свинец Хром Цинк 18. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в продуктах питания, мг/кг Продукт Хром Никель Медь Цинк Мышьяк Зерно Крупа Мука Крахмал Овощи свежие » консервированные Фрукты свежие » консервированные Ягоды свежие » консервированные Грибы свежие Хлеб 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 10 10 10 5 5 5 5 5 5 50 50 50 30 10 10 10 10 10 10 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 10 50 0,2 0,2 На полях с повышенным содержанием двухвалентных катио­ нов тяжелых металлов (кобальт, никель, цинк, кадмий, ртуть) снизить их поступление в растения можно с помощью искусствен101 ного повышения антагонизма двухвалентных катионов за счет из­ весткования почвы. Поступление в растения одновалентных тяжелых металлов можно снизить с помощью внесения калийных удобрений в п о ­ вышенных нормах. На дерново-подзолистой почве при доведе­ нии содержания обменного калия до 130...150 мг/кг резко снижа­ ется поступление в растения одновалентных тяжелых металлов — хрома, никеля. Для получения продукции растениеводства, свободной от тя­ желых металлов (или с содержанием их ниже предельно допусти­ мых концентраций), на почвах с повышенным их содержанием необходимо: провести агрохимическое обследование пашни и сельхозуго­ дий, определить содержание тяжелых металлов в почве; составить почвенные картограммы по тяжелым металлам, со­ поставить их с картограммами содержания калия и кальция; кислые почвы произвестковать до р Н 6,5...6,8 для снижения поступления в растения двухвалентных тяжелых металлов; довести содержание обменного калия в почве до повышенного уровня (120... 150 мг/кг, по Кирсанову), чтобы снизить поступле­ ние в растение одновалентных тяжелых металлов; исключить применение минеральных удобрений, содержащих тяжелые металлы; подобрать культуры, минимально потребляющие эти элемен­ ты; определить площади для выращивания культур на пищевые и кормовые цели; на сильнозагрязненных полях можно выращивать культуры на семена и для технической переработки; составить прогноз содержания тяжелых металлов в урожае от­ дельных культур. Необходимо периодически проводить контроль продукции на содержание тяжелых металлов. Производство продукции растениеводства, свободной от нитратов. Одним из показателей биологически чистой продукции является содержание нитратов, не превышающее ПДК. Нитраты — одна из главных форм минерального азота для питания растений. Расте­ ния без вреда для себя могут накапливать их в вегетативных орга­ нах в больших количествах, как бы впрок на будущее. Избыток аммиачной формы азота для растений — яд, излишки аммиака ра­ стения переводят в нитратную форму. Для животных и человека аммиачная форма азота безвредна, а оксиды азота, особенно в повышенных концентрациях, п р и ­ носят много вреда. Во-первых, они блокируют гемоглобин к р о ­ ви. В результате снижается кислородное снабжение органов, нарушаются физиологические функции некоторых систем орга­ низма, у животных нарушается развитие плода, что приводит к выкидышам. с о л 102 Во-вторых, нитраты в организме человека и животного восста­ навливаются до нитритов — гипонитритов с последующим обра­ зованием нитрозоаминов — сильных канцерогенов. Поэтому в районах, где давно применяют азотные удобрения в высоких нор­ мах, онкологические болезни встречаются намного чаще, чем в районах, где азотные удобрения используют в умеренных нормах. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека 300...325 мг N 0 . В почвах естественного плодородия никогда не бывает избытка нитратов, которое бы вызвало накопление их в растениях сверх предельно допустимых концентраций. Однако на почвах с таким уровнем обеспеченности азотом можно получить лишь низкие урожаи полевых культур. Быстрый рост народонаселения и рост потребностей при неук­ лонном снижении площади пашни, приходящейся на человека, обусловливают необходимость интенсификации растениеводства, резкого повышения урожайности всех полевых культур. А это воз­ можно при высокой обеспеченности растений азотом. В таблицах 19 и 20 приведены ВДУ нитратов для разных продуктов питания, кормов и сырья. 3 19. Временные допустимые уровни нитратов в продуктах растительного происхождения, мг N0 /KT 3 Допустимые уровни Продукт открытый грунт закрытый грунт и ранние овощи Картофель 250 300 Капуста белокочанная 500 900 400 Морковь 250 Томаты 150 300 Огурцы 150 400 Свекла столовая 1400 Лук репчатый 80 Лук-перо 600 800 Листовые овощи (салат, шпинат, щавель, 90 180 капуста салатная, петрушка) Дыни 90 90 Арбузы 60 60 Перец сладкий 200 400 Кабачки 400 400 Виноград столовых сортов, яблоки, груши 60 Продукты детского питания 50 103 20. Временные допустимые уровни нитратов и нитритов в кормах для сельскохозяйственных животных и сырье для комбикормов Корм и сырье Временные допустимые уровни, мг/кг сырого продукта нитраты по NO, нитриты по N0 Комбикорма для крупного рогатого скота, свиней и птицы Зернофураж и продукты переработки зерна Жмыхи, шроты Сырье животного происхождения (мясокостная, рыбная мука, сухое молоко) Дрожжи кормовые, гидролизные (белково-витаминный концентрат) Меласса Жом свекловичный сухой Грубые корма Зеленые корма Силос (сенаж) Свекла кормовая Картофель Морковь 500 10 300 200 250 10 10 10 300 10 1500 800 1000 500 500 2000 300 450 10 10 10 10 10 10 10 10 2 В странах с развитым растениеводством, где получают в среднем 6...8 т зерна с 1 га и соответствующие урожаи других полевых куль­ тур, применяют в среднем на 1га 300...400 кг азота минеральных удобрений в год и более. Соли нитратов очень подвижны и легко вымываются в грунтовые воды. Именно в этих странах или отдель­ ных регионах грунтовые воды, как правило, перенасыщены нитрата­ ми и непригодны для питья. ВДУ нитратов в питьевой воде не дол­ жен превышать 45 мг/л. Кроме того, высокие нормы азотных удобре­ ний сдвигают биологическое равновесие почвы в нежелательную сторону, в результате усиливается минерализация гумуса, ухудшается гранулометрический состав почвы, снижается ее плодородие. Таким образом, с одной стороны, при применении азотных удобрений в высоких нормах обеспечивается высокая продуктив­ ность гектара, а с другой — снижается плодородие почвы и ухуд­ шается качество получаемой продукции. Альтернативой минеральному азоту может быть только азот биологический. Даже самая высокая белковая продуктивность по­ сева, сформированная за счет биологического азота, исключает негативные явления, вызываемые минеральным азотом. К сожалению, в нашей стране доля биологического азота в азот­ ном балансе растениеводства еще крайне мала — около 5 %. При создании благоприятных условий для биологической фиксации азота воздуха она может возрасти до 35 %, или 12...15 млн т в год, что эквивалентно экономии 80...90 млн т аммиачной селитры. 104 Азот воздуха биологически фиксируют две крупные группы микроорганизмов: свободноживущие в почве, на ее поверхности, на поверхности корней и надземных органов растений; симбиотические микроорганизмы, которые проникают внутрь растения и образуют с ним симбиотические системы. Такие системы очень активно усваивают азот воздуха и обеспечивают большую часть потребности растений в азоте. При этом растения не накапливают излишки нитратов, грунтовые воды не загрязняются нитратами, плодородие почвы возрастает. Такой способностью обладают в первую очередь растения се­ мейства Бобовые. Однако при определенных условиях другие по­ левые культуры тоже могут использовать симбиотически фикси­ рованный азот и давать продукцию, не содержащую излишков нитратов. Что необходимо для того, чтобы перевести растения с питания минеральным азотом на питание биологически фиксированным азотом? Как получать высокие урожаи сельскохозяйственной про­ дукции, свободной от избытка нитратов? Как исключить излиш­ нее поступление оксидов азота в организм человека и животного? Снижение содержания нитратов в растениях возможно за счет использования биологического азота бобовых другими культура­ ми. Для этого нужно резко активизировать эффективность бобо­ во-ризобиального симбиоза, обеспечить для симбиотических сис­ тем оптимальные параметры основных факторов среды. Во-первых, необходимо создать взаимокомплементарные сим­ биотические системы, обеспечивающие наибольшую биологичес­ кую фиксацию азота воздуха: для каждого вида и сортотипа куль­ туры подобрать соответствующий вид и штамм ризобий. Во-вторых, следует обеспечить оптимальные параметры реак­ ции почвенного раствора в соответствии с требованиями биологии культуры или подобрать симбиотическую систему, которую удов­ летворяет данная реакция почвы. В-третьих, нужно обеспечить оптимальную влажность почвы (для зерновых бобовых культур — в период налива семян, а для многолетних бобовых трав — в течение всей вегетации) или подо­ брать симбиотические системы, сравнительно толерантные к вре­ менному недостатку влаги. При этом продуктивность их будет ниже. В-четвертых, содержание в почве подвижного фосфора и об­ менного калия должно превышать нижнюю границу оптимальной обеспеченности этими элементами для данной симбиотической системы. Если в почве недостаточно этих элементов, то их уро­ вень поднимают с помощью внесения минеральных удобрений. В-пятых, содержание подвижного бора и молибдена в почве должно быть не ниже средней обеспеченности. При низком со­ держании этих элементов применяют борные и молибденовые удобрения в нормах, установленных для данной культуры. 105 В некоторых почвах симбиоз может лимитироваться недостат­ ком цинка, железа, кобальта. По результатам химического анализа почв на содержание этих элементов принимают решение о целе­ сообразности использования микроудобрений. Исходя из химического состава почвы и требований биологии конкретной культуры, разрабатывают систему удобрения культу­ ры и севооборота. В-шестых, симбиотическая азотфиксация — аэробный процесс. На 1 с м фиксированного азота воздуха расходуется 3 с м кислоро­ да. Следовательно, почва должна быть рыхлой или ее нужно под­ держивать в пределах оптимальной плотности. Активность симбиоза снижают факторы, которые ухудшают интенсивность фотосинтеза (сорняки и болезни, вредители поле­ вых культур, некачественное выполнение агроприемов). Имеют большое значение и посевные качества семян, качество предпо­ севной обработки почвы, сроки, нормы и способы посева, свое­ временность и качество ухода за растениями. Таким образом, для максимальной биологической фиксации азота воздуха симбиотической системой необходимо создать оп­ тимальные параметры основных факторов среды, качественно и в срок выполнять все агротехнические приемы. Для увеличения доли биологического азота в азотном балансе необходимо изменить структуру посевных площадей, существенно увеличив долю бобовых культур. Однако при частом возвращении бобовых на одно и то же поле возникает опасность накопления специфических вредителей и болезней этих культур, почвоутомле­ ние, в результате снижаются активность симбиотической азот­ фиксации, урожай и его качество. Задача состоит в том, чтобы для конкретных экологических ус­ ловий, конкретного севооборота подобрать культуры, которые снимали бы бобовое почвоутомление, угнетали развитие болезней бобовых культур и максимально насыщали севооборот бобовыми культурами. Результаты исследований показывают, что такие се­ вообороты для Центрального района Нечерноземной зоны вполне реальны. Энергосберегающая технология производства продукции небобо­ вых культур за счет симбиотически фиксированного (биологического) азота. В процессе роста и развития бобовые культуры при благо­ приятных условиях симбиоза способны не только удовлетворять свои потребности в азоте за счет биологической азотфиксации, но и передавать часть фиксированного азота другой культуре, выра­ щиваемой в смеси. Например, овес, высеянный вместе с викой, растет лучше, чем в чистом виде, без внесения азотных удобрений (часть азота, фиксированного викой, использует и овес). В этом случае овес никогда не накапливает избытка нитратов, его можно использовать для приготовления детского питания. Аналогично в смеси с однолетними зерновыми бобовыми культурами можно 3 106 3 возделывать и другие мятликовые без применения азотных удоб­ рений и производить безнитратную продукцию. Механизм поступления биологически фиксированного азота от бобовых к мятликовым достоверно не установлен. По-видимому, мятликовые культуры используют азот отмирающих корневых во­ лосков бобовых. Достоверно установлено, что вегетативная масса мятликовых культур, выращиваемых в смеси с бобовыми, всегда содержит больше азота, чем в чистых посевах мятликовых. Аналогично используют биологический азот многолетние зла­ ковые травы, выращиваемые в смеси с многолетними бобовыми культурами. Без азотных удобрений можно получить высокий урожай биологически чистого полноценного корма бобово-мятликовых травосмесей, при скармливании которого молоко и молоч­ ные продукты не будут содержать нитратов. Исключительный интерес для получения безнитратной про­ дукции представляет использование биологического азота после­ дующими небобовыми культурами. Это возможно в двух случаях: за счет корневых и пожнивных остатков многолетних бобовых трав, а также при использовании бобовых культур в качестве сидератов. После возделывания высокопродуктивных многолетних трав (урожайность 10... 13 т сена с 1 га за сезон) в почве остается 80... ПО кг азота на 1 га. Этот азот находится в связанной органи­ ческой форме и высвобождается постепенно с увеличением от весны к середине лета. В таком же темпе возрастает потребность последующей культуры в азоте. В результате у растений не бывает азотного перекорма. Можно получить достаточно высокий урожай биологически чистой продукции (картофеля, моркови, столовой свеклы и других овощных и полевых культур), пригодной для дет­ ского и диетического питания. Причем лежкость таких продуктов лучше, чем при усвоении растениями азота из удобрений. Более эффективный путь перевода культур на питание биоло­ гическим азотом — использование бобовых культур на сидерацию. Сидеральные культуры можно высевать как парозанимающие, промежуточные или подсевные. При этих формах возделывания бобовых культур на сидерацию обеспечиваются дополнительная аккумуляция солнечной энергии, включение азота воздуха в био­ логический круговорот, дополнительное накопление органичес­ кого вещества в почве, повышение ее плодородия и получение до­ статочно высоких урожаев полевых культур без использования минеральных азотных удобрений. Таким образом можно получить биологически полноценную продукцию, не содержащую излиш­ ков нитратов. В качестве парозанимающих бобовых культур лучше высевать однолетние растения, такие, как люпин узколистный и желтый (алкалоидные формы), пелюшка. До посева озимых они могут на­ копить до 12... 15 т зеленой массы на 1 га с содержанием азота до 107 100... 120 кг/га. Однако стоимость семян этих культур высокая, та­ кие сидераты обходятся сравнительно дорого. Например, на 1 га необходимо высеять ПО... 120 кг семян люпина желтого. Несколь­ ко меньшие затраты могут быть при посеве пелюшки на сидера­ цию. В качестве промежуточных можно высевать эти же бобовые культуры после уборки озимых на зеленую массу и ранней уборки однолетних трав. Промежуточные культуры в Центральном райо­ не Нечерноземной зоны имеет смысл запахивать поздно осенью, с наступлением устойчивых холодов, до этого они сформируют пол­ ноценный урожай зеленой массы. В качестве промежуточных культур можно высевать и много­ летние бобовые травы сортов ярового типа — клевер ползучий, донник, люцерну. Представляют особый интерес сидеральные бобовые культуры, подсеваемые под основную культуру. Они не занимают специаль­ ного поля в севообороте, не снижают урожай основной культуры, сполна используют поступающую на поле энергию солнца, боль­ ше других накапливают биологического азота и органического ве­ щества в почве. Например, клевер ползучий, подсеянный по снегу под озимую рожь, не мешает получить полноценный урожай зерна, а после уборки ржи, до осени, способен накопить до 20 т биомассы над­ земных и подземных органов на 1 га, содержащей 150... 180 кг азо­ та воздуха, включенного в биологический круговорот. Причем для такого посева требуется всего 2...3 кг семян клевера на 1 га — ми­ нимальные затраты при максимальном эффекте. Регулируя сроки запашки сидеральной массы, можно совмес­ тить кривую минерализации органической массы сидерата с кри­ вой потребления азота последующей культурой и таким образом свести к минимуму потери азота, избежать излишнего его накоп­ ления в продукции, получить биологически чистый безнитратный продукт. Именно при таком использовании сидеральных бобовых куль­ тур можно приостановить падение плодородия почвы и решить вопрос расширенного его воспроизводства, что практически не удается другими приемами. Контроль за содержанием нитратов в продукции растениевод­ ства следует проводить не только при уборке урожая, но и в про­ цессе его формирования. Особенно это важно для овощных куль­ тур. Производство продукции, свободной от избытка нитратов, воз­ можно при максимальном использовании биологического азота. Модель этой технологии включает переход на биологический азот за счет: изменения структуры посевных площадей с увеличением доли бобовых культур; 108 подбора комплементарных симбиотических систем — сорта бо­ бовой культуры и штамма ризобий; доведения р Н до оптимального для биологии данной культу­ ры уровня или подбора культуры под р Н данного поля; поднятия содержания доступных форм фосфора и калия, бора и молибдена до нижней границы оптимальной обеспеченности для конкретной культуры; оптимизации влагообеспеченности в течение вегетации; использования бобовых сидератов как парозанимающих и под­ севных культур с введением в севооборот культур семейства Ка­ пустные; использования небобовыми культурами биологического азота предшественника и сидерата; возделывания бобовых и мятликовых трав в травосмесях; активизации ассоциативной биологической азотфиксации. Эта модель предусматривает также рациональное использова­ ние азотных удобрений; исключение внесения минерального азо­ та под бобовые культуры; дробное внесение азотных удобрений в умеренных нормах под овощные, зерновые, картофель и корне­ плоды; расчет норм азотных удобрений с учетом запаса минераль­ ных форм азота в почве; определение необходимости подкормки культур азотом по результатам растительной диагностики. Таким образом, при правильном и четком выполнении реко­ мендуемых технологических приемов можно получать высокие урожаи биологически чистой продукции растениеводства без из­ лишнего содержания нитратов при наименьших затратах невос­ полнимой энергии. Производство продукции растениеводства, свободной от пестици­ дов. Из-за сорняков, вредителей и болезней уменьшается урожай полевых культур. Без защиты возделываемых культур невозможно получать высокие урожаи, тем более реализовать потенциальную продуктивность генотипа. По мере развития растениеводства че­ ловечество выработало различные приемы борьбы с вредными организмами. В первую очередь это агротехнические приемы: соблюдение севооборота, снижающего численность вредных насекомых и возбудителей болезней; своевременная и качественная осенняя и предпосевная обработка почвы; механическая прополка сорняков; введение паров в севообороты с высокой засоренностью полей; вве­ дение в севооборот капустных в качестве промежуточных сидераль­ ных культур для угнетения патогенной биоты в почве; устройство ловушек для вредных насекомых с помощью приманок. Параллельно с развитием туковой промышленности, комплекс­ ной механизации возделывания всех полевых культур, с резким повышением урожайности все острее вставал вопрос защиты уро­ жая от вредных организмов, развивалась промышленность по про­ изводству пестицидов. Учеными подобраны или синтезированы С 0 Л С 0 Л 109 тысячи химических веществ, ядовитых для отдельных групп вред­ ных организмов: гербициды — против сорняков, инсектициды — против насекомых, фунгициды — против грибных болезней, бак­ терициды — против бактериальной инфекции, акарициды — про­ тив клещей, зооциды — против грызунов. Существует много классификаций пестицидов: по объектам применения, химическому строению препарата, способам и сро­ кам использования, токсичности для теплокровных, в частности для человека, срокам детоксикации, токсичности радикалов рас­ пада, кумулятивной способности пестицидов и их радикалов. Все пестициды небезопасны для здоровья человека и животно­ го. Наиболее опасны стойкие пестициды с длительным периодом детоксикации, способные проникать в растения и накапливаться в них. Пестициды должны обладать узкой избирательной способнос­ тью и иметь короткий период детоксикации — 2...8 нед (в зависи­ мости от вида и назначения препарата); радикалы их должны быть нетоксичны для теплокровных животных; пестициды не должны накапливаться в растениях. К сожалению, большинство существующих препаратов не со­ ответствует этим требованиям, так как имеет длинный период де­ токсикации — 5...6 мес, а некоторые — 2...3 года; способны накап­ ливаться в растениях и с продукцией растениеводства попадать в организм животного и человека, вызывая расстройство физиоло­ гических функций. Вот почему необходимо следить за уровнем остаточного содержания вредных химических веществ в продуктах питания, кормах, почве, воде и воздухе и разрабатывать методы их определения. Если в хозяйстве применяли стойкие пестициды, то для гаран­ тии получения биологически чистой продукции необходимо сде­ лать анализ почвы на остаточное содержание пестицидов и соста­ вить картограмму полей по степени загрязненности. В соответ­ ствии с картограммой следует уточнить структуру посевных площадей, предусмотреть возделывание на загрязненных полях культур на технические цели и семена. В дальнейшем необходимо вести токсикологический контроль загрязненных полей до полной детоксикации пестицидов. На сред­ не- и слабозагрязненных полях, где допускается выращивание кормовых культур, проводить токсикологический контроль про­ дукции до полной детоксикации пестицида в почве. В зависимости от вида и химического состава пестицида его детоксикацию можно ускорить усилением микробиологической ак­ тивности почвы — внесением органических удобрений в повы­ шенных нормах, запашкой сидеральных бобовых культур, внесе­ нием в почву соломы вместе с азотными удобрениями. В Нидерландах создана нормативная база загрязнения почвы вредными химическими веществами. Установлено три уровня со110 держания химических веществ в почве: А — фоновые концентра­ ции; В — концентрации, вызывающие озабоченность и указываю­ щие на необходимость проведения дополнительных исследова­ ний; С — пороговые концентрации, свидетельствующие о необхо­ димости проведения срочных мер по очистке почв (табл. 21). Приведенные значения используют для обоснования решений по очистке загрязненных почв, а также для характеристики почв. Рег­ ламентировано содержание в почве некоторых полициклических и моноциклических ароматических углеводородов. Их суммарные количества не должны превышать порогового уровня — соответ­ ственно 70 и 200 мг/кг почвы. 21. Уровни содержания вредных химических веществ, мг/кг почвы (Нидерланды) Концентрация веществ Группа загрязняющих веществ фоновая (А) повышенная (В) пороговая (С) Хлорированные углеводороды: полихлорбифенилы алифатические хлорированные углеводороды Фенольные соединения: фенолы хлорфенолы Прочие загрязняющие вещества: минеральные масла циклогексан пиридин сирол тетрагидрофуран 0,05 0,1 1 5 10 50 0,02 0,01 1 1 10 10 100 0,1 0,1 0,1 0,1 1000 6 2 5 4 5000 60 20 50 40 Для снижения пестицидной нагрузки на почву применяют био­ логические методы борьбы с вредными организмами. Достаточно широко используют паразитов вредных насекомых, снижающих их численность до порогового уровня. Паразитов вредных насеко­ мых разводят на специализированных зональных биостанциях. Для некоторых вредителей, например колорадского жука, опреде­ лены остропатогенные микроорганизмы. Разработаны методы сбора вредных насекомых с использованием феромонов — поло­ вых гормонов насекомых. Грибные и некоторые бактериальные болезни растений существенно подавляют растения-аллелопаты. Известно, что после возделывания овса титр патогенной микро­ флоры существенно снижается. Многие капустные культуры — горчица белая и сизая, рапс, редька масличная, перко, рыжик — снижают численность нематод в почве и степень поражения по­ следующей культуры болезнями. Производить продукцию расте­ ниеводства, свободную от пестицидов, можно при выполнении комплекса мероприятий, главное из которых — снижение пести­ цидной нагрузки на почву и растения. Необходимо применять 111 пестициды с узкой избирательной способностью и коротким пе­ риодом детоксикации, не накапливающиеся в растениях, а также те препараты, радикалы которых нетоксичны для теплокровных животных. Следует строго соблюдать нормы, сроки и способы применения пестицидов. На почвах, уже загрязненных пестицидами, имеет смысл возде­ лывать культуры на техническую переработку — волокно, техни­ ческое масло, эфиромасличные растения. В соответствии с кар­ тограммой загрязненности полей необходимо проводить токсико­ логический мониторинг почвы. Для снижения ущерба для окружающей среды от применения пестицидов, особенно инсектицидов, следует обоснованно выби­ рать пестицид для каждого конкретного поля. Многие инсектици­ ды имеют широкий спектр действия. Они ядовиты не только для вредных, но и для полезных насекомых, таких, как жужелицы, бо­ жьи коровки, пчелы, природные опылители. Применение инсектицидов должно быть крайне ограничено. Химические методы борьбы по возможности следует заменять аг­ ротехническими и биологическими. На полях с высокой засоренностью вводят пары. Борьбу с сор­ няками лучше всего вести механическими способами — во время основной, предпосевной обработки почвы и ухода за посевами. Для снижения заселенности вредителями и уменьшения патоген­ ной нагрузки необходимо соблюдать севооборот. Следует шире применять биологические методы борьбы: ис­ пользовать паразитов вредных насекомых; организмы, вызываю­ щие болезни вредителей; устраивать ловушки, в том числе феромонные. Введение в севооборот растений семейства Капустные в качестве промежуточных сидеральных культур способствует по­ давлению патогенной биоты в почве. Если использование пести­ цидов неизбежно, прогнозируют возможное загрязнение, исходя из свойств пестицидов, норм и сроков их применения. Проводят токсикологический контроль каждой партии ранних овощей с по­ лей, где применяли пестициды, а также всей продукции, получен­ ной с полей, загрязненных пестицидами (не только растениевод­ ческой, но и животноводческой). В таблице 22 в качестве примера приведены максимально допу­ стимые уровни (МДУ) некоторых пестицидов в пищевых продук­ тах. Диапазон норм МДУ изменяется в зависимости от степени токсичности препарата и количеств потребляемой продукции в суточном рационе. Во всех пищевых продуктах не допускается со­ держание гербицидов группы 2,4-Д, ТМТД. Таким образом, для того чтобы произвести продукцию расте­ ниеводства, свободную от пестицидов, необходимо максимально использовать агротехнические и биологические методы борьбы с вредными организмами — сорняками, вредителями и возбудите­ лями болезней, обследовать поля на загрязненность почвы стой112 кими пестицидами; на загрязненных полях возделывать культуры на семена и технические цели. При необходимости применения пестицидов следует использовать препараты с коротким периодом детоксикации, не обладающие кумулятивными свойствами. 22. Максимально допустимые уровни пестицидов, мг/кг, в пищевых продуктах Пестицид Атразин Байлетон Бордоская смесь Карбофос Прометрин Реглон Трефлан Продукт Максимально допустимые уровни Кукуруза (зерно) 0,03 Мясо, яйцо 0,02 Огурцы, томаты (защищенный грунт), зерно, 0,5 свекла Фрукты, овощи 5 (по меди) Зерно, сахарная свекла, подсолнечник 3 Зеленый горошек 0,5 Кукуруза, соя, горох, картофель, подсолнечник 0,1 (масло) Подсолнечник (семена) 0,5 Горох 0,05 0,01 Морковь Контрольные вопросы и задания 1. Каковы особенности экологически чистой технологии? 2. В чем суть энергосберегающей технологии? 3. Какую продукцию можно назвать экологически чистой? 4. Чем опасна продукция, загрязненная радионуклидами? 5. Какую продукцию можно выращивать на полях, загрязненных радионукли­ дами? 6. Назовите элементы, относящиеся к группе подвижных тяжелых металлов. 7. Как предупредить загрязнение продукции растениеводства тяжелыми ме­ таллами? 8. Чем опасен избыток нитратов в продукции растениеводства? 9. П р и возделывании каких культур можно получать продукцию, не содержа­ щую окисленных форм азота даже при получении максимального урожая? 10. Как могут небобовые культуры использовать биологический азот? 11. Какие мероприятия необходимо выполнять для производства продукции, свободной от пестицидов? Глава 11 ПОЧВООХРАННОЕ РАСТЕНИЕВОДСТВО Уровень урожая сельскохозяйственных культур в первую оче­ редь зависит от естественного плодородия почвы, однако в резуль­ тате интенсивной ее обработки, большой распаханности сельхоз­ угодий и эрозионных процессов происходит постоянное сниже­ ние плодородия. 8 Г. С. П о с ы п а н о в 113 Так, за последние 20...30 лет содержание гумуса в пахотном слое почвы Центрального района Нечерноземной зоны ежегодно уменьшалось на 0,5...0,7т/га, т . е . снизилось за это время на 0,2...0,3 %. Ежегодные потери органического вещества дерновоподзолистых и серых лесных почв в зависимости от возделывае­ мой культуры составляют в среднем, т/га: в чистом пару 1,7, под пропашными 1,5, под зерновыми 1, под многолетними травами 0,1. По обобщенным данным Госкомитета Р Ф по земельным ре­ сурсам и землеустройству, баланс гумуса почвы отрицательный. В Центральном районе Нечерноземной зоны России: Область Брянская Владимирская Ивановская Тверская Калужская Костромская Московская Орловская Рязанская Смоленская Тульская Ярославская Центральный район Нечерноземной зоны Российская Федерация Среднегодовой баланс гумуса, т/га, в пахотном слое -0,38 -0,4 -0,45 -0,27 -0,02 -0,1 +0,42 -0,3 -0,37 -0,41 -0,37 -0,39 -0,27 -0,62 Основные причины, вызывающие отрицательный баланс гуму­ са, следующие: нерациональное размещение культур по элементам агроландшафта; отсутствие системы экологических ограничений земледелия против эрозионных процессов; снижение массы органических удобрений из-за снижения по­ головья скота. В Центральном районе Нечерноземной зоны восполнение по­ терь гумуса в результате внесения органических удобрений состав­ ляет около 48 %; за счет растительных остатков пропашных куль­ тур — 0,2 т/га; зерновых — 0,4; многолетних трав — 0,5...0,6 т/га. Из-за потерь гумуса недобор сельскохозяйственной продукции в этом регионе составляет 180 млн корм. ед. (0,52 т/га). Для вос­ полнения потерь от эрозии необходимо вносить 7,5 млн т навоза; 14,8 тыс. т азотных; 5,7 тыс. т фосфорных и 207 тыс. т калийных удобрений по действующему веществу (д. в.). Для поддержки бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить 9...Ют подстилочного навоза или эквивалент114 ное количество других органических удобрений на 1 га. Наиме­ нее энергоемкий прием восполнения почвы органическим ве­ ществом — возделывание промежуточных и подсевных сидераль­ ных культур, которые могут стабилизировать гумусовый режим почвы. Большой вред плодородию почвы наносят эрозионные процес­ сы. Только в Центральном районе Нечерноземной зоны в разной степени эродировано 3,4 млн га сельскохозяйственных угодий, в том числе 2,5 млн га пашни. Овраги занимают 45 тыс. га, дефлированные земли — 33 тыс. га. Развитию процессов водной эрозии здесь способствуют большая расчлененность рельефа, слабая водопрочность структурных агрегатов почвы, невысокая водопрони­ цаемость и влагоемкость дерново-подзолистых почв, глубокое промерзание и медленное оттаивание почвы, образование ледяно­ го экрана на ее поверхности. Мощное отложение снега и во мно­ гих районах интенсивное его таяние вызывают значительный сток талых вод — 90...100 мм. Годовой смыв почвы в среднем составляет 21,8 млн т (или 6 т/га), с полей отчуждается 310 тыс. т гумуса, 16,5 тыс. т азота, 13,6 тыс. т фосфора и 255 тыс. т калия. Наиболее сильно эрозионные процессы развиты в районах с расчлененным рельефом, с покатыми и крутыми склонами хол­ мов. Простые формы склонов распространены в основном на мел­ кохолмистом рельефе, на средне- и крупнохолмистом преоблада­ ют сложные, наиболее эрозионно опасные склоны. На таких землях необходимо введение почвозащитной системы земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории. При составлении севооборотов и размещении культур следует учитывать экспозицию склонов, с которой связаны температур­ ный режим и влажность почвы. Склоны южной экспозиции име­ ют более высокий радиационный баланс и менее благоприятные гидрологические условия. Почвы южных склонов теряют больше влаги в результате повышенного испарения и более бурного ве­ сеннего снеготаяния. На таких почвах целесообразно размещать более теплолюбивые и сравнительно засухоустойчивые культуры, имеющие мощную корневую систему. Предпочтительны много­ летние травы, такие, как люцерна, донник, козлятник восточный. Эти культуры не только будут успешно использовать экологичес­ кие условия, но и резко снизят эрозию почвы и потери питатель­ ных веществ. Северные склоны более холодные, с лучшим увлажнением. На них поступает на 14...22 % меньше солнечной энергии, чем на ровную поверхность. Продолжительность вегетационного периода одного и того же сорта, возделываемого на склонах разной экспо­ зиции, различается на 10... 15 дней. Для предотвращения эрозии почвы и потерь питательных веществ на северных склонах возде­ лывают клевер луговой, клевер ползучий укосного типа, много­ летние мятликовые культуры, ячмень. 8* 115 Восточные и западные склоны по приходу солнечной энергии и увлажнению занимают промежуточное положение, однако за­ падные склоны лучше освещены, нагреваются несколько сильнее восточных и поэтому больше подвержены эрозии. На этих скло­ нах можно возделывать культуры как первой, так и второй груп­ пы. На крутых склонах любой экспозиции крайне нежелательно возделывать пропашные культуры и тем более оставлять пары, многократно увеличивающие эрозию почвы. Для лучшего развития растений любой культуры, большего накопления корневой массы и снижения потерь от эрозии в пер­ вую очередь необходимо известковать кислые почвы. При сниже­ нии кислотности почвы повышается ее микробиологическая ак­ тивность, увеличивается подвижность макро- и микроэлементов, повышаются коэффициенты использования азота, фосфора, ка­ лия, молибдена и некоторых других элементов питания из почвы и минеральных удобрений, П П К пополняется кальцием и магни­ ем, улучшаются агрофизические свойства. Контрольные вопросы и задания 1. Назовите основные причины снижения содержания гумуса в почве. 2. В чем сущность почвозащитной системы земледелия? 3. Расскажите об особенностях почвозащитного севооборота. 4. Какие агротехнические приемы способствуют снижению эрозии почвы? Глава 12 МЕТОДЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В связи с переходом страны к рыночной экономике, система­ тическим изменением цен на материалы и услуги невозможно дать объективную экономическую оценку эффективности возде­ лывания той или иной культуры, применения того или иного технологического приема, используя современные экономичес­ кие методы. Однако для новых сортов, интродуцируемых куль­ тур, новых технологических приемов или комплекса приемов, используемых в конкретных экологических условиях, требуется объективная оценка их преимуществ или недостатков. Такой объективной оценкой может быть определение энергетической эффективности возделывания культуры, сорта, применения тех­ нологического приема. Для этого необходимо учесть все энерго­ затраты на возделывание культуры или использование технологи­ ческого приема и энергосодержание урожая, выявить степень 116 окупаемости энергозатрат энергосодержанием урожая. Энерге­ тическая оценка сорта или приема при необходимости может быть переведена в любые денежные единицы, если известна стоимость одного гигаджоуля, т. е. может быть дана э к о н о м и ­ ческая оценка. Энергозатраты на производство сельскохозяйственной продукции. Расход энергии на производство сельскохозяйственной продук­ ции складывается из энергозатрат на производство удобрений, пе­ стицидов, топливно-смазочных материалов, амортизационных от­ числений на тракторы, сельскохозяйственные машины, автотран­ спорт; затрат на электроэнергию и затрат живого труда. Каждый вид затрат изменяется в значительном диапазоне в зависимости от конкретных условий производства. В таблице 23 приведены усред­ ненные данные по энергозатратам на производство основных энергоносителей. Различия в энергозатратах на производство энергоносителей обусловлены технологией их получения, а также расстоянием и условиями транспортировки. 23. Энергозатраты на производство энергоносителей Энергоносители Удобрения, 1 кг д.в.: азотные фосфорные калийные известковые борные и молибденовые бактериальные (на 1 га) Пестициды, 1 кг д.в.: гербициды инсектициды фунгициды Топливно-смазочные материалы, 1 кг: дизельное топливо бензин дизельное масло Электроэнергия, кВт Живой труд, за 1 ч работы: легкой средней тяжелой Сельхозтехника, оборудование, 1 т массы Энергозатраты, МДж 80 20 10 8,5 180 15 350 265 200 42,7 44,1 41,4 3,8 1,3 1,9 2,5 5600 Затраты увеличиваются в связи с необходимостью дополни­ тельных работ до их целевого применения — складирование, рас­ фасовка и т.п. Такие энергозатраты, как, например, на дробление слежавшихся азотных удобрений, не входят в энергозатраты на производство удобрений, а учитываются в технологической карте самостоятельной операцией. Так же учитываются погрузка, до117 ставка и разгрузка удобрений, доставка в хозяйство топливно-смазочных материалов и других грузов. Категорию сложности живого труда находят по справочнику. Для определения энергозатрат техники необходимо знать массу каждой машины, энергозатраты на ее производство, нормы амор­ тизационных отчислений, годовую норму выработки в эталонных гектарах (эт. га), норму амортизационных отчислений на 1 га эта­ лонной пахоты (эт. п.), затраты на текущий ремонт и техобслужи­ вание на 1 га эт. п. Эти сведения для каждой машины можно взять из справочника. Чтобы рассчитать энергозатраты на конкретный технологический прием или возделывание культуры, необходимо определить фактическую выработку машины в гектарах эт.п. Эти данные берут из технологической карты. Энергозатраты на технологические приемы возделывания куль­ туры. Для определения энергозатрат необходимо составить тех­ нологическую карту, которая служит основным документом для планирования технологических процессов и операций при воз­ делывании сельскохозяйственных культур. Чтобы определить энергетическую эффективность отдельных агротехнических приемов, из технологической карты берут затраты на все виды работ. На основе технологической карты определяют расход дизель­ ного топлива, бензина, смазочных масел, электроэнергии, а также видовой состав и количество удобрений и пестицидов, затраты живого труда по категориям сложности, энергозатраты. Расчет энергозатрат на известкование, а также внесение орга­ нических и минеральных удобрений ведут с учетом их последей­ ствия. Например, реакцию почвенного раствора дерново-подзо­ листой среднесуглинистой почвы с исходного р Н 5 необходи­ мо сдвинуть до нижней границы диапазона оптимального р Н (табл. 24). Д л я разных культур эта граница различна. Так, на­ пример, при внесении 1 т С а С О р Н среднесуглинистой почвы сдвигается в среднем на 0,1 единицы. Следовательно, под т и м о ­ феевку почву известковать не надо, под кострец безостый и клевер луговой следует внести на 1 га по 10 т известковых удоб­ рений, а под люцерну и козлятник восточный на выводных п о ­ лях — по 15 т. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы, выше ее гумусированность и больше абсолютное значение р Н , тем меньше сдвигается реакция почвенного раствора от 1 т из­ вести и тем большую норму известковых материалов необходи­ мо внести. Известь действует в течение всей ротации семипольного сево­ оборота, поэтому затраты на известкование распределяют на 7 лет, а долю затрат на культуру определяют, исходя из продолжительно­ сти пользования посевом в севообороте. У козлятника восточного годовые затраты на известкование рассчитывают, исходя из два­ дцатилетнего пользования посевом. С 0 Л э 118 24. Определевие энергозатрат на известкование под многолетние травы при исходном pHcoj, 5 Тимо­ Кострец Клевер Люцерна Козлятник феевка безостый луговой средняя восточный Показатель Нижняя граница диапазона опти­ мального р Н Требуется СаСОз, т/га Энергозатраты на известкование, ГДж/га Продолжительность пользования посевом, лет Среднегодовые энергозатраты, ГДж/га Доля энергозатрат на культуру, ГДж/га 5 6 6 6,5 6,5 0 0 10 85 10 85 15 128 15 128 2 3 2 5 20 0 12,14 12,14 18,29 16 0 36,4 24,3 91,4 128 с ( ш В расчетах суммарных энергозатрат за год на возделывание куль­ туры учитывают среднегодовые энергозатраты на известкование. Аналогично рассчитывают энергозатраты на внесение мине­ ральных удобрений (табл. 25). Для получения наибольшего урожая при наименьших энергетических затратах учитывают требова­ н и я биологии культуры к уровню обеспеченности отдельными элементами питания и содержание подвижных элементов пита­ ния в почве. 25. Энергозатраты на внесение минеральных удобрений под многолетние травы при разном исходном содержании фосфора, калия (по Кирсанову) и азота Тимо­ Кострец Клевер Люцерна Козлятник феевка безостый луговой средняя восточный Показатель Нижняя граница диапазона опти­ 60 мальной обеспеченности Р2О5, мг/кг почвы Нижняя граница диапазона опти­ 100 мальной обеспеченности К 0 , мг/кг почвы Содержание в почве: 1,6 гумуса, % подвижного Р2О5, мг/кг 60 обменного К 0 , мг/кг 80 Nj, , мг/кг почвы 5 Продолжительность пользования п о ­ 2 севом, лет Планируемый сбор сена за годы поль - 8 зования посевом, т/га Вынос 1 т сена, кг: 100 100 140 140 120 120 150 150 1,9 120 130 6 3 2 130 140 8 2 2,3 140 150 9 5 2,3 140 150 9 8 23 14 41 111 6 18 17 6 16 22 5 14 26 5 14 26 2 2 r р о к о 2 5 7 2 N 22 15 - 119 Продолжение Показатель Тимо­ Кострец Клевер Люцерна Козлятник феевка безостый луговой средняя восточный Вынос q урожаем, кг: Р 0 56 К 0 176 N 120 Возмещение выноса урожаем сена, %: Р 0 ПО К 0 120 N 150 То же, кг/га: Р 0 62 211 1*20 180 Энергозатраты на внесение удобрений ГДж/га: 1,24 Р 0 2,11 К 0 14,4 N 0 борные 0 молибденовые 0 бактериальные 17,75 Всего затрат, ГДж/га 8,87 Среднегодовые затраты, ГДж/га 2 5 2 2 5 2 2 5 2 5 2 138 414 391 84 224 308 205 574 1066 555 1554 2886 100 100 150 100 100 0 100 100 0 100 100 0 138 414 587 84 224 0 205 574 0 555 1554 0 2,76 4,14 46,96 0 0 0 53,86 17,95 1,68 2,24 0 0,18 0,02 0 4,12 2,06 4,1 5,74 0 0,18 0,02 0,06 10,1 2,02 11,1 15,54 0 0,36 0,02 0,06 27,08 3,36 С учетом планируемого урожая и выноса элементов питания 1 т сена определяют общий вынос азота, фосфора и калия посе­ вом за время использования плантации. В зависимости от уров­ ня плодородия почвы устанавливают к о э ф ф и ц и е н т ы возврата фосфора и калия, а также рассчитывают нормы удобрений на весь период пользования посевом. Фосфорные и калийные удобрения вносят под зяблевую вспашку. При многолетнем и с ­ пользовании посева (на выводных полях: люцерна — 5 лет, к о з ­ лятник восточный — 20 лет) с урожаем отчуждается много ка­ лия. Разовое внесение хлорсодержащих удобрений в высокой норме может отрицательно сказаться на микробиологической деятельности почвы, а также вызовет подкисление ее за счет вымывания хлором катиона кальция. Поэтому в основное удоб­ рение под зяблевую вспашку вносят двухлетнюю норму калия, а начиная с третьего года проводят осенние поверхностные ка­ лийные подкормки. За счет осеннего и весеннего переувлажне­ ния ион хлора вымывается из пахотного слоя, а катион калия передвигается на 3...6 см и становится доступным для корневой системы. Энергозатраты на весенние и поукосные подкормки мятликовых трав азотными удобрениями, а также на примене­ ние микроэлементов и ризоторфина под бобовые учитывают в технологической карте. 120 Энергозатраты на производство азотных удобрений значитель­ но выше, чем на производство других минеральных удобрений. Так, при выращивании тимофеевки энергозатраты составляют 80 %, а при выращивании костреца безостого — 83 %. Под бобо­ вые культуры при оптимальном значении рН почвы и достаточ­ ной обеспеченности макро- и микроэлементами азотные удобре­ ния не вносят, они получают азот за счет симбиотической фикса­ ции его из воздуха. Поэтому клевер луговой за 2 года пользования посевом экономит 50 ГДж энергии, люцерна за 5 лет — 170 ГДж, а козлятник восточный за 20 лет — более 900 ГДж/га. Это покрывает затраты энергии на известкование и внесение фосфорно-калий­ ных удобрений под клевер и люцерну, а при выращивании козлят­ ника превосходит их вдвое. Затраты энергии на производство семян рассчитывают, исходя из весовой нормы высева семян и их химического состава. Затра­ ты энергии на перевозку удобрений, семян, урожая, другие транс­ портные расходы учитывают по затратам топлива, амортизацион­ ным отчислениям на транспортные средства и затраты живого труда или по усредненным энергозатратам на 1 ткм (тонно-кило­ метр). В среднем энергозатраты на 1 ткм можно принять равными 40 МДж. Рассчитав отдельные статьи энергозатрат, определяют общие затраты энергии на производство продукции (табл. 26). 26. Общие затраты энергии, ГДж/га, на возделывание бобовых и мятликовых многолетних трав Статья затрат Тимофе­ евка Кострец безостый Клевер луговой Люцерна средняя Козлятник восточный Обработка почвы и п о с е в Известкование Удобрения Семена Уборка и т р а н с п о р т н ы е расходы Всего затрат С р е д н е г о д о в ы е затраты 12,4 0 17,75 0,09 6,16 36,4 18,2 12,4 36,4 53,86 0,1 17,64 120,4 40,13 12,4 24,3 4,12 0,2 9,16 50,18 25,09 12,4 91,4 10,1 0,21 31,72 145,83 29,17 12,4 128 27,08 0,23 . 72,8 240,51 30,06 Показатели среднегодовых затрат используют при энергетичес­ кой оценке культуры, сорта, технологии. Содержание энергии в урожае основной и побочной продукции. Энергосодержание урожая зависит от его количества, а также хи­ мического состава основной и побочной продукции — содержа­ ния жира, белка и углеводов. В органических веществах содержится следующее количество энергии: в углеводах 16,72 МДж/кг (4000 ккал), в белках 22,99 (5500), в жирах 37,62 МДж/кг (9000 ккал) (1 кал = 4,18 Дж). 121 Поскольку в зерне, семенах и вегетативной массе разных куль­ тур соотношение углеводов, белков и жиров различно, то и содер­ жание энергии в них существенно различается (табл. 27, 28). 27. Содержание органических веществ и энергии в урожае полевых культур Культура Содержание орга­ нических веществ, % от абсолютно сухого вещества Содержание энергии, ГДж/т угле­ бел­ водов ков в угле­ в бел­ в жи­ всего ках рах водах жи­ ров Зерно мятликовых культур и гречихи 84 14 2 14,1 85 14,2 13 2 86 14,3 12 2 82 13,7 12 6 84 11 5 14 83,5 14 12 4,5 88 14,7 10 2 91 15,1 7 2 84 14 13 3 Семена зерновых бобовых культур 3,2 3 2,8 2,8 2,5 2,8 2,3 1,8 3 0,8 0,8 0,9 2,3 2 1,7 0,8 0,8 1,1 18,1 18 18 18,8 18,5 18,5 17,8 17,7 18,1 74 24 2 12,4 Горох посевной 77 21 2 12,9 » полевой 42 40 18 7 Соя Фасоль 67 30 3 11,2 Чечевица 65 30 5 10,9 Бобы кормовые 70 28 2 11,7 Нут 75 23 5 12 70 28 2 11,7 Чина посевная Вика посевная 67 31 2 11,2 Люпин белый 52 38 10 8,7 51 42 7 8,5 » желтый 58 36 6 9,7 » узколистный Побочная продукция, естественная влажность 5,5 4,8 9,2 6,9 6,9 6,4 5,3 6,4 7,1 8,7 9,7 8,3 0,8 0,8 6,8 1,1 1,2 0,8 1,9 0,8 0,8 3,8 2,6 2,3 18,7 18,5 23 19,2 19 18,9 19,2 18,9 19,1 21,2 20,8 20,3 Солома мятликовых 82 1 13,7 81 2 13,5 » гречихи 77 5 12,9 Стебли зерновых бобовых — 21 2 3,5 Листья корнеплодов 80 3 13,3 Полова, мякина Корнеплоды и клубнеплоды, сырая масса 0,2 0,5 1,2 0,5 0,7 Пшеница Рожь Ячмень Овес Кукуруза Просо Сорго Рис Гречиха Свекла сахарная » кормовая Брюква Турнепс Морковь Картофель Топинамбур 122 25 23 25 22 23 24 25 2 1,5 2 1,5 2 2 2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 4,2 3,9 4,2 3,7 3,9 4 4,2 0,5 0,4 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 — 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 13,9 14 14,1 4 14 4,8 4,4 4,8 4,2 4,6 4,7 4,9 28. Содержание органических веществ н энергии в урожае кормовых культур Культура Содержание орга­ нических веществ, Содержание энергии, ГДж/т % от абсолютно сухого вещества угле­ бел­ жи­ в угле­ в бел­ в жи­ водов ков ров водах ках рах Многолетние бобовые травы в фазе начала Клевер луговой » ползучий Люцерна средняя Козлятник восточный Лядвенец рогатый Донник белый Эспарцет 82,5 78,5 79,5 80,5 78,5 79,5 80,5 16 20 19 18 20 19 18 1 всего цветения 13,8 13,1 13,3 13,5 13,1 13,3 13,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 3,7 4,6 4,4 4,1 4,6 4,4 4,1 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 18,1 18,3 18,3 18,2 18,3 18,3 18,2 1,6 2,3 2,1 2,8 1,8 3,2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,8 17,4 17,6 17,5 17,8 17,2 18 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 18,5 18,4 18,6 18,4 18,4 18,3 18,6 18,5 18,5 18,4 Многолетние мятликовые травы в фазе цветения Тимофеевка луговая Кострец безостый Овсяница луговая Ежа сборная Житняк Волоснец сибирский 92 89 90 87 90 84 7 10 9 12 8 14 15,4 14,9 15 14,6 15 14 1 1 1 1 2 2 Зеленая масса однолетних бобовых в фазе налива семян Вика посевная » мохнатая Чина посевная Горох полевой » посевной Бобы кормовые Соя Люпин желтый » белый » узколистный 77 79 75 79 79 81 76 77 77 82 21 19 23 19 19 17 22 21 21 17 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 12,9 13,2 12,5 13,2 13,2 13,6 12,7 12,9 12,9 13,7 4,8 4,4 5,3 4,4 4,4 3,9 5,1 4,8 4,8 3,9 Зеленая масса мятликовых культур в фазе молочного состояния зерна и подсолнечника в фазе цветения Рожь Овес Кукуруза Сорго Подсолнечник Вика + овес Ч и н а + овес Горох + овес Вика озимая + рожь Соя + кукуруза 87 88 90 88 88 12 11 9 10 10 1 1 1 2 2 2,8 2,5 2,1 2,3 2,3 81 82 83 83 83 17 17 15 16 15 2 1 2 2 2 3,9 3,9 3,5 3,7 3,5 I Зеленая масса смешанных посевов I 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 I 17,8 17,6 17,6 17,4 17,4 18,3 18 18,2 18,4 18,2 123 Зная урожай и содержание энергии в основной и побочной продукции, рассчитывают суммарное энергосодержание урожая. Условия выращивания, особенно уровень минерального пита­ ния, существенно влияют на химический состав продукции. В ней изменяется содержание белка и жира, а следовательно, и изменя­ ется энергосодержание урожая. Это учитывают при оценке техно­ логического приема или сорта. Например, в зависимости от усло­ вий бобово-ризобиального симбиоза содержание белка в семенах одного и того же сорта гороха колеблется от 16 до 30 %, в семенах сои — от 28 до 47, в зерне пшеницы в зависимости от уровня азот­ ного питания — от 10 до 16, в зеленой массе клевера лугового — от 12 до 19 (на АСВ), люцерны — от 12 до 22 %. Энергетическая оценка эффективности технологического приема, культуры. Зная энергетические затраты на выращивание культуры и содержание энергии в урожае основной и побочной продукции, проводят энергетическую оценку эффективности возделывания культуры или применяемого приема. В таблице 29 приведены для сравнения показатели энергети­ ческой оценки эффективности возделывания многолетних мятли­ ковых и бобовых трав. 29. Энергетическая эффективность возделывания многолетних трав Показатель Тимофеевка Кострец луговая безостый Урожайность за годы исполь­ зования, т/га: зеленой массы 33 8 сена белка 0,64 Затрачено энергии, ГДж/га 36,3 Получено энергии с урожаем, 104,2 ГДж/га Чистый энергетический доход 67,9 ГДж/га То же, в среднем в год, ГДж/пi 33,9 Коэффициент энергетической 1,87 эффективности Биоэнергетический коэффици - 2,87 ент посева Энергетическая себестоимость ГДж/т: зеленой массы 1,1 сена 4,5 белка 56,3 * Выводные поля. 124 Клевер луговой Люцерна Козлятник средняя восточный* 92 23 1,84 120,3 277 58 14 1,86 50 187,5 171 41 6,84 145,6 559,6 460 111 16,58 240,3 1504,2 156,7 137,5 414 1263,9 52,2 1,3 68,7 2,75 82,8 2,84 158,0 5,26 2,31 3,76 3,84 6,27 1,3 5,12 65,2 0,86 3,57 26,9 0,85 3,56 21,3 0,52 2,16 14,5 Чистый энергетический доход определяют как разницу между содержанием энергии в урожае и общими затратами на возделыва­ ние культуры. Коэффициент энергетической эффективности — это отноше­ ние чистого дохода к энергозатратам. Биоэнергетический коэф­ фициент (КПД) посева — отношение полученной с урожаем энер­ гии к затраченной. Энергетическая себестоимость продукции — это затраты энергии на единицу урожая. Контрольные вопросы и задания 1. Из каких составляющих складываются энергозатраты на возделывание куль­ туры? 2. Как определить энергозатраты на известкование под данную культуру? 3. Расскажите об особенностях определения энергозатрат на удобрения под люцерну и козлятник восточный. 4. Как определяют содержание энергии в урожае полевых культур? 5. Как рассчитывают чистый энергетический доход? 6. Что такое коэффициент энергетической эффективности? 7. Как определяют биоэнергетический коэффициент посева? 8. Что такое энергетическая себестоимость продукции? Г л а в а 13 СЕМЕНОВЕДЕНИЕ Характеристика семян. Семена — эмбриональное состояние рас­ тений. К. А. Тимирязев отмечал, что в зародыше семени мы заста­ ем уже целое растеньице почти со всеми его частями. Семена яв­ ляются носителями биологических, морфологических и хозяй­ ственных признаков и свойств растений, поэтому от их качества зависит урожайность сельскохозяйственных культур. В 70-х годах XIX в. в связи с повышением требований к каче­ ству посевного материала был выделен самостоятельный отдел ра­ стениеводства — сельскохозяйственное семеноведение, изучаю­ щий семена как посевной материал. Научно обоснованная оценка качества посевного материала началась со времени организации контрольно-семенных станций. Первая в мире контрольно-семенная станция была создана в 1869 г. в Германии. В России первые станции по контролю за ка­ чеством семян были созданы в Петербурге (1877) — при Главном ботаническом саде и в Москве (1881) —при Петровской земле­ дельческой и лесной академии (ныне РГАУ—МСХА им. К. А. Тими­ рязева). Позднее были организованы Киевская (1897), Харьков125 екая (1906), Екатеринославская (1907), Воронежская (1911) и дру­ гие станции. Семеноведение — наука о семенах, изучающая процесс образо­ вания и жизнь семян с момента оплодотворения яйцеклетки на материнском растении до образования из них после посева нового растения, т. е. до перехода молодого растения от гетеротрофного питания (за счет запасов семени) к автотрофному. Семеноведение разрабатывает методы определения посевных качеств семян. Для производственных целей посевные качества семян ежегодно конт­ ролируют районные и областные (краевые) государственные се­ менные инспекции. От семеноведения необходимо отличать семеноводство — от­ расль сельскохозяйственного производства, задача которой заклю­ чается в размножении сортовых семян при сохранении их чисто­ сортное™, биологических и урожайных свойств. Урожайность сельскохозяйственных культур во многом зависит от качества посевного материала. Семена, подготовленные к посе­ ву, должны отвечать соответствующей категории сортовой чисто­ ты и обладать определенными посевными качествами, а также вы­ сокими урожайными свойствами. П о сортовым категориям семена должны отвечать требованиям ГОСТа к сортовой чистоте (для са­ моопыляющихся культур), репродукции или типичности (для пе­ рекрестноопыляющихся культур), а также не превышать имею­ щихся норм по степени засоренности и зараженности болезнями. Посевные качества — совокупность свойств семян, характеризую­ щих степень их пригодности для посева (чистота, энергия прорас­ тания и всхожесть, сила роста и жизнеспособность, отсутствие бо­ лезней и вредителей). Под урожайными свойствами семян пони­ мают способность семян давать урожай, величина которого определяется наследственностью, положительной модификационной изменчивостью, возникающей под влиянием условий вы­ ращивания. Различные семена одного генотипа (сорта), выращен­ ные в разных условиях, в последующем поколении в одинаковых условиях возделывания могут дать разный урожай. Урожайные свойства семян используют в семеноводстве. Семена с высокой категорией сортовой чистоты, высокими посевными качествами и урожайными свойствами при соответствующей агротехнике обес­ печивают получение высокого урожая. Для посева используют семена, плоды и соплодия сельскохо­ зяйственных культур, называемые в производстве семенами. Од­ нако следует различать ботанические понятия «семя» и «плод». В результате самоопыления (пшеница, ячмень, горох, лен и др.) или перекрестного опыления (рожь, гречиха, кукуруза, кле­ вер и др.) и двойного оплодотворения образуются семена и плоды. Семя образуется из семязачатка. Из оплодотворенной яйце­ клетки развивается зародыш, а из покровов семязачатка — кожура 126 семени. Питательные вещества семени могут запасаться в самом зародыше, как у растений семейств Бобовые, Астровые, Тыквен­ ные, или в эндосперме, полученном от слияния второго спермия с вторичным ядром при двойном оплодотворении, как у растений семейств Мятликовые, Льновые, Сельдерейные и Пасленовые, а также в перисперме, образующемся из нуцеллуса семязачатка, как у растений семейства Маревые. Семязачатки прикрепляются к стенке завязи. И з стенки завя­ зи после оплодотворения формируется околоплодник, который вместе с семенем (семенами) составляет плод. Околоплодник бы­ вает сухим и срастается с кожурой семени, как у мятликовых (плод — зерновка), или не срастается с кожурой семени и легко отделяется, как у подсолнечника, сафлора (плод — семянка). Он может одревесневать (плод — орешек), как у гречихи и свеклы. Плоды могут быть простыми и сложными. Простой плод обра­ зуется из одного пестика (Мятликовые, Бобовые, Капустные, Аст­ ровые, Пасленовые), а сложный — из нескольких пестиков одного цветка, каждый из которых превращается в плодик (малина). В том случае, когда плод образуется из соцветия или из его части, т. е. из самостоятельных цветков, а затем плодики срастаются, его называют соплодием (свекла). Семя —живой организм, основные жизненные функции (ды­ хание, изменение влажности и химического состава, послеубороч­ ное дозревание и др.) не затухают в нем даже в состоянии покоя при хранении. Созревшее семя, находясь в состояний условного покоя, ды­ шит и расходует на дыхание сухое вещество (главным образом уг­ леводы), при этом выделяются диоксид углерода, вода и тепло. Интенсивность дыхания зависит от состояния семян и условий хранения. У хорошо высушенного и неповрежденного созревшего семени дыхание очень слабое, с повышением же влажности (более 15%) энергия дыхания резко увеличивается, так как появление свободной (несвязанной) воды в нем усиливает биохимические процессы. Влажность зерна 14 % называется критической. При повышении влажности семян и температуры окружающей среды не только усиливается активность дыхания, но и может произойти самосогревание, что, в свою очередь, благоприятствует развитию микроорганизмов. Такие семена самосогреваются еще сильнее, плесневеют и теряют посевные качества. Наиболее высо­ кая энергия дыхания у семян масличных культур; зерно мятлико­ вых культур имеет низкую энергию дыхания, еще ниже энергия дыхания у семян бобовых культур. Влажность семян — очень важный показатель их качества. ГОСТом определен уровень влажности кондиционных семян раз­ ных культур, при котором семена хорошо хранятся. Например, для пшеницы — 14%, для гороха — 15, для подсолнечника — 10, для рапса — 8 %. 127 Семена способны как поглощать влагу из окружающего возду­ ха, так и терять ее. Интенсивность этих процессов зависит от от­ носительной влажности и температуры воздуха. Равновесная влажность семян (находящаяся в равновесии с данной влажнос­ тью воздуха и при данной температуре) изменяется следующим образом: увеличение относительной влажности воздуха при его постоянной температуре ведет к повышению равновесной влаж­ ности семян; при постоянной влажности воздуха и возрастании температуры способность семян поглощать влагу снижается, а при понижении температуры — возрастает. Семена большинства полевых культур, убранные в фазе пол­ ной спелости, при проращивании их в первые дни после уборки в благоприятных лабораторных условиях имеют, как правило, очень низкую энергию прорастания и низкую лабораторную всхожесть. Такие семена, будучи морфологически зрелыми, ф и ­ зиологически незрелые и приобретают способность к прораста­ нию лишь после продолжительного хранения. Время от уборки до наступления полной всхожести семян называется периодом послеуборочного (или физиологического) дозревания. Неспо­ собность семян к прорастанию сразу после уборки — важное э к о ­ логическое приспособление растений, направленное на сохране­ ние вида, так как оно помогает семенам переносить неблагопри­ ятные условия. Причины послеуборочного дозревания (покоя) семян — непроницаемость плодовых и семенных оболочек для воздуха и воды, наличие в семенах и плодах веществ, задержива­ ющих прорастание. Продолжительность периода послеуборочного дозревания за­ висит от вида и сорта растений, от условий созревания, уборки и хранения семян. Например, у семян кукурузы и эспарцета период послеуборочного дозревания очень короткий — всего несколько дней, а у семян пшеницы, ячменя, проса, гороха, подсолнечни­ ка — 20...40 дней и более. В зависимости от условий созревания и уборки период послеуборочного дозревания удлиняется (при про­ хладной дождливой погоде) или сокращается (при теплой и су­ хой). Для сокращения периода послеуборочного дозревания семе­ на просушивают, прогревают, вентилируют. В неблагоприятных условиях (ограниченный газообмен в партии семян, высокая или низкая температура, вторичное увлаж­ нение и др.) семена могут впадать в состояние вторичного покоя. Условия произрастания растений оказывают определенное влияние на качество семян: семена формируются разнокачествен­ ные, однако при этом генотипичность растений в потомстве со­ храняется. Под разнокачественностью понимают различия семян по мор­ фологическим признакам, биохимическому составу и физиологи­ ческому состоянию, способности прорастать и обеспечивать опре­ деленную продуктивность растений в потомстве. 128 И. Г. Строна (1966) выделяет три типа разнокачественное™ се­ мян: экологическую, матрикальную и генетическую. Экологическая разнокачественность возникает в результате взаимодействия растений и семян с экологической средой. Раз­ нокачественность этого типа не является наследственной, одна­ ко в формировании биологических свойств семян играет важ­ ную роль. Матрикальная разнокачественность — результат неодинако­ вого местонахождения семян на материнском растении, что ве­ дет к разному режиму их питания и разному влиянию материн­ ского растения. Генетическая разнокачественность — результат соединения на­ следственности родительских форм. Хотя при этом сохраняется общий тип наследственности (сортовые признаки), однако каждое семя имеет отличия, обусловленные половым процессом. Генети­ ческую разнокачественность семян вызывают также мутагенные факторы. Разнокачественность семян может быть положительной или отрицательной с точки зрения оценки их биологических свойств, поэтому необходимо выявлять факторы, способствующие разви­ тию положительной разнокачественности семян, а также исклю­ чать те из них, которые обусловливают отрицательную разнокаче­ ственность. К сожалению, пока нет объективных методов прогнозирования урожайных свойств семян, возможности определять их в лабора­ ториях и выделять в производственных условиях. Однако при изу­ чении гетероспермии можно определить условия, необходимые для формирования и отбора биологически наиболее ценного по­ севного материала и его улучшения в семеноводстве. Начало научного подхода к изучению зернообразования у зерно­ вых культур было положено во второй половине XIX в. работами А. Н. Новацкого (1889). Большую роль сыграли многолетние иссле­ дования Н.Н.Кулешова (1963), внесшие значительный вклад в вопросы зернообразования мятликовых. Н. Н. Кулешов предложил следующие основные принципы зернообразования: весь процесс зернообразования делится на три этапа: формирование, налив и созревание; определенные фазы развития зерна связаны с опре­ деленным содержанием в нем влаги; содержание влаги в зерне для каждой фазы спелости постоянное в разных районах, при любых условиях; поступление пластических веществ в зерно прекращается в начале восковой спелости; автором впервые вы­ делена фаза «тестообразная спелость». На основании дополнительных исследований процесс зернооб­ разования у зерновых культур можно представить в следующем виде (Коренев, 1967). Формирование зерна начинается с оплодотворения яйцеклетки (образование зиготы) и продолжается до начала молочного состо9 Г. С . П о с ы п а н о в 129 30. Зернообразование у озимой пшеницы Этап образования зерновки Фаза развития зерновки Формирование Студенисто-жид­ кое состояние Налив Созревание Период созревания Влаж­ ность зерна, % 80...65 Молочное со­ стояние Тестообразное состояние 65...50 Восковая спе­ лость Начало вос­ 40...36 ковой спело­ сти Полная спе­ лость 50...40 35...25 Середина восковой спелости Конец во­ 24...21 сковой спе­ лости Начало пол­ 20...18 ной спелое™ Признаки зерна листьев и стеблей Продолжи­ тельность фазы и пе­ риода, сут Зеленое, щуплое. Эндосперм Зеленые студенистый в начале, водя­ нистый в конце фазы Зеленое, полной длины, эн­ Зеленые, нижние листья желтеют досперм жидкомолочный Пожелтевшие, зеленая ок­ Крупное, блестящее, жел­ раска сохраняется у верхних теющее со спинкн, эндо­ сперм тестообразный. При листьев, в узлах стебля и че­ шуйках колосьев нажиме на зерно оболочка лопается, эндосперм выдав­ ливается Желтые листья отмирают, Желтое, эндосперм восковидный, не выдавливается, стебли гибкие, зерно из ко­ режется ногтем, скатывает­ лоса не выпадает ся в шарик Желтое, эндосперм мучни­ То же стый или стекловидный, ре­ жется ногтем Ногтем не режется, но след на зерне остается 10...12 8...10 4...8 9...13 2...3 1...2 1...2 Твердое, размер, цвет и фор­ Соломисто-желтые стебли не ломаются, зерно не выпа­ ма, характерные для сорта дает Полная спе­ 17 и ме­ Очень твердое, при обмоло­ Стебли ломкие, колосья обла­ 5...6 мываются, зерно легко высы­ те травмируется лость нее пается яния. На 2...3-й день после цветения и оплодотворения образуется зачаток зерновки со студенисто-жидкой консистенцией и высо­ ким содержанием воды (более 80 %). На 6...7-й день размеры и масса сырых зерновок быстро увеличиваются, а масса сухого ве­ щества в них нарастает медленно. В конце этапа формирования зерновка достигает конечного размера по длине, но остается щуп­ лой. В этот период в зерновке накапливается 15...35 % сухих ве­ ществ от содержания их в фазе полной спелости, а влажность сни­ жается до 65%. Этому этапу образования зерновок соответствует фаза студенисто-жидкого состояния. Налив зерна характеризуется интенсивным нарастанием массы сухого вещества, увеличиваются ширина и толщина зерна. К кон­ цу этапа оно теряет зеленую окраску. Влажность зерна снижается до 4 0 % . Продолжительность этапа 12 ...18 дней. Накопление су­ хих веществ в зерне в основном завершается. Этапу налива зерна соответствуют две фазы развития: молочное и тестообразное со­ стояние. Созревание зерна начинается с восковой спелости и продолжа­ ется до полного созревания. На этом этапе влага и сухие вещества в зерно не поступают, а происходящие в нем процессы сводятся к биологическим превращениям поступивших веществ и потере влаги. Влажность зерна снижается с 40...36 до 16...14 %. Этому эта­ пу созревания зерна соответствуют две фазы развития: восковая и полная спелость. Этапы зернообразования делят на фазы развития и периоды со­ зревания, которые характеризуются определенным строением зер­ на и уровнем его влажности (табл. 30). Эта схема зернообразова­ ния удобна для практического использования, например для оп­ ределения сроков уборки хлебов-разными способами, при анализе зерна на качество. В результате исследований, проведенных на кафедре растение­ водства Воронежского ГАУ (Коренев, Сафонов, 1982), в схему семяобразования у бобовых были внесены важные уточнения. Раз­ витие плода у гороха (как и у всех бобовых) проходит в два этапа: развитие створок боба и развитие семян. Первый этап — развитие створок плода (боба) — длится 10... 17 сут после окончания цветения; влажность плодов составляет 87...79 %, а семян — 85...76 %. К этому этапу относится одна фаза — формирование плода, которая делится на два периода. В первый период идет интенсивный рост створок плода и происходит на­ копление в них сухих веществ; семена в бобах находятся в зачаточ­ ном состоянии. В конце формирования плода створки достигают максимальных размеров и в них содержится максимум сухих ве­ ществ, а семена в бобах находятся в середине своего формирова­ ния, имеют 25 % сухих веществ от максимума. На втором этапе идет налив семян за счет оттока пластических веществ из створок боба и продолжающегося фотосинтеза в листь130 ях и прилистниках. При этом в конце налива семян в створках ос­ тается 50 % пластических веществ от максимума. Ко второму этапу относится три фазы развития семян: углевод­ ное состояние, белковая (или уборочная) спелость, полная спе­ лость. Углеводное состояние характеризуется преобладанием в плас­ тических веществах семян Сахаров и крахмала. Первая фаза делит­ ся на два периода: сахаристый и крахмалистый. В сахаристом пе­ риоде развития семян (влажность семян 75...64 %) в них содержит­ ся максимальное количество Сахаров. Интенсивность налива семян в этот период наибольшая. В крахмалистый период (влаж­ ность семян 63...41 %) в семенах содержится много крахмала, ин­ тенсивность налива снижается. При надавливании на семя оно разделяется на две семядоли. Белковая спелость характеризуется увеличением содержания белка в созревающих семенах гороха; влажность семян снижается с 40 до 20 %. Белковая спелость разделена на три периода: начало, середина и конец. В начале белковой спелости при влажности семян 40...35 % завершается накопление в них сухих веществ, но биоло­ гическая связь семян с растением еще сохраняется. Прерывается она при влажности средней пробы семян 34...32 %, о чем свиде­ тельствуют опыты с применением радиоактивного изотопа Р . Семена в этот период спелости приобретают типичную для сорта окраску, режутся ногтем, семенная оболочка при раздавливании семени не отделяется от семядолей. Растения в это время снизу наполовину желтые. В середине белковой спелости влажность семян снижается с 31 до 24 %, растения только в верхней части сохраняют зеленую ок­ раску; продолжительность периода 2...4 сут в зависимости от со­ стояния погоды. В начале и середине белковой спелости созревает 50...70 % бобов (створки бобов тонкие и шероховатые). Это луч­ ший срок скашивания гороха в валки; семена в таких бобах имеют типичную для сорта окраску и режутся ногтем. В конце белковой спелости влажность семян составляет 23...20 %. В этот период уже все растения желтые, а нижние плоды на первом плодовом узле имеют засохший вид; семена приобрета­ ют окончательные размеры, плотность и цвет. Полная спелость семян с хозяйственной точки зрения (нача­ ло обмолота) отмечается при снижении их влажности до 19... 14 %. В этой фазе развития семян проводят обмолот валков. В фазе пол­ ной спелости созревает 100 % семян. Рассмотренный процесс зерно- и семяобразования на примере двух культур, представляющих разные ботанические семейства, име­ ет общие биологические закономерности. По мнению Н. Н. Куле­ шова, в ходе плодообразования очень важен момент наступления влажности 40...35 %. Исследования показали, что именно при этих 3 2 132 значениях влажности семян (плодов) происходит коагуляция бел­ ковых коллоидов, после чего поступление сухих веществ в семя прекращается и при повышении влажности (осадки, полив) во­ зобновляться не может. На продолжительность и интенсивность поступления пласти­ ческих веществ в зерно сильно влияют погодные условия. В сухую и жаркую погоду и при недостаточном запасе влаги в почве в пе­ риод гоюдообразования продолжительность налива сокращается, что препятствует формированию крупного зерна и высокого уро­ жая. Крайне неблагоприятные погодные условия на этапе налива могут прервать процесс поступления сухих веществ (запал, за­ хват), что отрицательно отражается на величине урожая (низкий урожай, щуплое зерно). При умеренно влажной погоде этапы на­ лива и созревания удлиняются, формируются крупное зерно и вы­ сокий урожай, хотя это несколько задерживает созревание и нача­ ло уборки. Во время налива и созревания в районах с повышенной влаж­ ностью (или при затяжной влажной погоде) иногда наблюдается так называемое стекание зерна — снижение массы и натуры на корню или в валках. Это обусловлено тем, что в зерне может про­ исходить ферментативный гидролиз крахмала с образованием Са­ харов и появлением на колосках «медвяной росы» (результат по­ вышенного осмотического давления в зерне), ведущий к сниже­ нию урожая и ухудшению его качества. В лабораторных условиях или в почве на поле прорастают только жизнеспособные семена. В любом случае для прораста­ н и я семян необходимы определенные условия: влага, тепло, воздух (кислород), для семян некоторых культур — свет. Прора­ стание семян — сложный биологический процесс, при котором зародыш, используя запасные питательные вещества, превра­ щается в проросток. Зародыш растет не только за счет запасных питательных веществ семени, он использует пищу и влагу из почвы. Установлено, что способность к прорастанию появляет­ ся уже у молодых формирующихся семян: у озимой пшеницы полностью прорастали 10-дневные зерновки, высушенные в срезанном колосе, у ржи — 14-дневные, т. е. собранные еще до наступления молочного состояния. Прорастание семян во м н о ­ гом зависит от начала д и ф ф е р е н ц и а ц и и зародыша: у яровой и озимой п ш е н и ц ы она начинается с 6...7-го дня жизни зароды­ ша, у ржи — с 9... 11-го, у кукурузы — с 15-го дня после оплодо­ творения. Большое значение для прорастания имеет долговечность семян, т. е. способность сохранять всхожесть длительное время. Различают биологическую и хозяйственную долговечность. Биологическая долговечность характеризуется способностью семян сохранять всхожесть длительное время (50... 100 лет) хотя бы у единичных эк­ земпляров в образце. Хозяйственная долговечность — период со133 хранения кондиционной всхожести семян при оптимальных усло­ виях хранения. Долговечность зависит от ботанического вида, места выращи­ вания и условий хранения семян. Дольше других кондиционная всхожесть сохраняется у семян пшеницы, овса, ячменя, риса, бо­ бовых трав (10... 15 лет), менее долговечны семена ржи, сои, под­ солнечника (З...5лет). Хозяйственную долговечность семян учи­ тывают при создании переходящих и страховых семенных фондов. Семенам разных культур для прорастания требуется неодина­ ковое количество воды. По данным М. К. Фирсовой, необходимо следующее количество воды (% к массе воздушно-сухих семян): Сорго Кукуруза Просо Пшеница Ячмень Рожь Овес Тимофеевка Горох Клевер луговой Лен Свекла сахарная 30 37 38 48 57 65 76 80 114 143 160 168 Наибольшее количество воды для прорастания необходимо клубочкам сахарной свеклы, имеющим крупный околоплодник, активно поглощающий воду, семенам льна, впитывающим воду ослизняющимися оболочками, и семенам бобовых, так как они содержат в 2...3 раза больше белка, обладающего высокой погло­ тительной способностью. Интенсивность поступления воды в се­ мена зависит от температуры, при повышенной температуре этот процесс ускоряется, время прорастания семян сокращается. Установлены минимальный, оптимальный и максимальный уровни температуры прорастания семян в лабораторных условиях. Минимальная — самая низкая положительная температура, при которой возможно прорастание семян данной культуры (для ржи, гороха, люцерны 1 "С; пшеницы, ячменя, бобов, мака, рапса, тимофеевки 3...4; кукурузы, подсолнечника, сорго 8... 10; клеще­ вины, дыни, хлопчатника 13... 15 °С). Оптимальная — наиболее благоприятная температура, при к о ­ торой прорастание семян идет быстро (для большинства полевых культур 25...30 °С). Максимальная — наиболее высокая температура, при которой продолжается прорастание семян и выше которой оно приоста­ навливается (для кукурузы 40...44 "С; пшеницы 30...32; сахарной свеклы 28...30 °С). При поглощении влаги и прорастании резко усиливается дыха­ ние семян и возрастает их потребность в кислороде. Из-за недо134 статка кислорода семена в воде или в переувлажненной почве не прорастают (кроме семян риса). Свет при прорастании семян —фактор факультативный. Для большинства полевых культур наличие или отсутствие света не влияет на прорастание семян. Однако семена фацелии и щирицы на свету не прорастают, а семена многих мятликовых трав (мят­ лик, бекмания и др.) не прорастают в темноте. Важным условием выращивания высокого урожая является своевременное получение полных, дружных и хорошо развитых всходов. Полевая всхожесть — интегральный показатель качества семян и уровня агротехники. Если лабораторная всхожесть — это процент семян, давших нормальные всходы, от количества высе­ янных, то полевая всхожесть — процент всходов от количества вы­ сеянных всхожих семян. В формировании урожая этот показатель играет большую роль: как в изреженных, так и в загущенных посе­ вах урожайность снижается. Полевая всхожесть большинства культур пока остается невысо­ кой, значительно ниже лабораторной, и составляет у зерновых культур 65...85 %, у сахарной свеклы 50, у многолетних трав 30...49 %. Она зависит от качества семян, агротехники и экологи­ ческих условий периода посев—всходы. Хорошие семена имеют высокие показатели энергии прораста­ ния, лабораторной всхожести и силы роста, они крупные, тяжело­ весные, что обеспечивает получение дружных всходов и высокую полевую всхожесть. Если семена имеют низкие показатели каче­ ства, то получаются изреженные посевы и формируются растения с низкой продуктивностью. Влияние крупности семян на полевую всхожесть и урожай­ ность можно показать на примере подсолнечника, высеваемого широкорядно, когда роль каждого растения в формировании уро­ жая более высокая, чем у культур обычного рядового посева. По данным В Н И И М К , при массе 1000 семян 90 г полевая всхожесть была 91 %, а урожайность — 2,8 т/га, а при массе 1000 семян 50 г — соответственно 63 % и 2,69 т/га. Травмированные и пораженные болезнями семена всегда имеют более низкую полевую всхожесть. При сортировании их невозможно отделить от общей массы партии семян. Снизить вредное влияние механических поврежде­ ний и зараженности болезнями можно путем протравливания се­ мян с применением пленкообразующих веществ (инкрустация). В повышении полевой всхожести семян и сохранении растений до уборки велика роль агротехники. В неблагоприятных условиях низкую полевую всхожесть могут иметь и хорошие семена (напри­ мер, при посеве в плохо разработанную невыравненную почву, в пересохший слой почвы, неравномерном размещении семян по глубине, отсутствии прикатывания почвы после посева, посеве непротравленными семенами). Полевая всхожесть зависит и от предшественников, по-разному влияющих на почву. Всхожесть 135 семян сильно снижается при повторном размещении культуры на одном и том же поле. На полевую всхожесть влияют экологические условия: темпе­ ратура почвы на глубине посева семян, температура воздуха, влаж­ ность почвы, наличие почвенных вредителей, почвенной корки. Сроки посева создают разные условия для прорастания семян. Полевая всхожесть снижается как при преждевременном посеве в недостаточно прогретую почву, так и при задержке с посевом, когда верхний слой пересыхает. Для получения полных и дружных всходов благоприятны следующие температуры посевного слоя почвы: для ранних яровых культур 9... 11 "С, для поздних яровых культур 16...18, для озимых 15...17°С. Сильно снижается полевая всхожесть при длительных похолоданиях, ливнях и образовании почвенной корки. Семена в холодной увлажненной почве поража­ ют грибные болезни и повреждают вредители. Оптимальная влаж­ ность почвы на глубине посева семян 65...70 % ППВ. В процессе вегетации часть растений погибает в результате внутривидовой конкуренции. Это явление называют изреживаемостью посевов. Так, в Нечерноземной зоне, по данным госсор­ тоучастков, в период от всходов до уборки погибло 24 % растений ржи, 31 % озимой пшеницы, 16 % яровой пшеницы, 14 % овса, 9 % ячменя. В Центральном Черноземье (по данным Воронежско­ го ГАУ) изреживаемость растений за вегетацию составляет: ози­ мой пшеницы 30 %, ржи 31, яровой пшеницы 11 %. Причины вы­ падения растений — поражение болезнями и повреждение вреди­ телями, некачественные семена, а также завышенная норма высева. Экологические и агротехнические условия выращивания высоко­ качественных семян. Еще в начале освоения планового семеновод­ ства в стране ученые Н. И. Вавилов, П. Н. Константинов, Н. Н. Ку­ лешов предлагали организовать семеноводство зерновых культур в тех районах, где имеются благоприятные почвенно-климатические условия для выращивания семян с высокими урожайными свой­ ствами. Исследования этого вопроса, проведенные Г. В. Гуляе­ вым, Н. М. Макрушиным, К. Р. Кулешовым и другими учеными в разных регионах страны и с разными культурами, подтвердили целесообразность выделения зон оптимального семеноводства. В Центральном районе Нечерноземья лучшими оказались се­ мена озимой пшеницы и ячменя, выращенные в Рязанской, Ка­ лужской и Московской областях. По посевным качествам и уро­ жайным свойствам такие семена в среднем на 15 % превосходили семена, выращенные в более северных областях — Ярославской, Костромской или Владимирской. На Урале семена, выращенные в южных зонах Пермской и Свердловской областей, отличались более высокими посевными качествами и урожайными свойствами по сравнению с семенами, полученными в центральной и северной зонах. 136 В областях Центрального Черноземья в зонах с относительно ровным рельефом и умеренно континентальным климатом усло­ вия для производства кондиционных семян следует считать вполне благоприятными. Посевные качества и урожайные свойства семян значительно ухудшаются при полегании культур, вызванном дождями, избы­ точным азотным питанием, завышенной густотой растений. При полегании большая часть ассимиляционного аппарата затеняется, снижаются чистая продуктивность фотосинтеза и поступление пластических веществ в генеративные органы, зерновки мятлико­ вых остаются невыполненными, щуплыми, формируются семена с низкими посевными качествами, снижается урожайность, возрас­ тают потери при уборке. В борьбе с полеганием хлебов использу­ ют ретарданты. Растения формируют высокий урожай и качественные семена только в благоприятных условиях выращивания, поэтому так ве­ лика роль каждого агротехнического приема (предшественника, срока и способа посева, нормы высева, системы удобрения, систе­ мы защиты растений от вредителей и болезней, срока и способа уборки) при выращивании семян в семеноводческих севооборо­ тах. Однако не всегда при высоких урожаях формируются семена с высокоурожайными свойствами. С учетом этого Н. М. Макрушин выделил четыре типа урожая по посевным свойствам семян: высо­ кий урожай с высокими посевными свойствами семян; высокий урожай с низкими посевными свойствами семян; низкий урожай с высокими посевными свойствами семян; низкий урожай с низки­ ми посевными свойствами семян. Каждый из них формируется в определенных почвенно-климатических и агротехнических усло­ виях. Это связано с неодинаковым влиянием того или иного агро­ технического приема и условий среды на урожай и урожайные свойства семян. Прямое положительное действие агроприема на урожай, как правило, выше, чем его влияние на урожайные свой­ ства семян, проявляющиеся в урожайности первого поколения при их посеве. Урожай зависит от оптимального соотношения числа растений на 1 га и продуктивности каждого растения, а уро­ жайные свойства семян определяются рядом признаков семян: их величиной, выравненностью и тяжеловесностью, энергией прора­ стания, всхожестью и начальной силой роста, содержанием белка, устойчивостью к болезням. П р е д ш е с т в е н н и к и оказывают большое влияние на каче­ ство семян. Семенные посевы надо размещать по предшественни­ кам, исключающим возможность их видового и сортового засоре­ ния. Для озимых культур лучшие предшественники в семеновод­ ческих севооборотах — чистые и занятые пары, зерновые бобовые, многолетние бобовые травы; для яровых культур — зерновые бо­ бовые и пропашные культуры, многолетние и однолетние травы, в засушливых районах — черный пар. 137 О т н о р м ы в ы с е в а и с п о с о б а п о с е в а зависят густо­ та, число и продуктивность стеблей, кустистость и величина се­ мян. По мере увеличения (до определенного предела) нормы вы­ сева кустистость и продуктивность одного растения снижаются, но масса 1000 семян и урожайность растут. В этом случае урожай зерна формируется в основном за счет главных побегов, а семена отличаются большей выравненностью. На разреженных и широ­ корядных посевах кущение усиливается, появляются побеги вто­ рого и третьего порядков, которые по продуктивности уступают центральным стеблям, увеличивается разнокачественность семян. Однако общая продуктивность одного растения повышается. Предел загущения посевов для формирования полноценных семян наступает раньше, чем для формирования максимальной урожайности. В исследованиях на семенных посевах лучшие по посевным и урожайным качествам семена получены при обычном рядовом посеве с нормой высева несколько ниже (на 10... 15%) или равной той, которая установлена в зоне для сорта на товарных посевах. Широкорядные посевы применяют для увеличения ко­ эффициента размножения семян дефицитных сортов. С р о к и п о с е в а существенно влияют на качество семян. Их устанавливают с учетом биологических особенностей полевых культур, сортов и экологических факторов каждой зоны. Срок по­ сева озимых хлебов выбирают с учетом того, чтобы для их осенне­ го развития и подготовки к перезимовке были благоприятные ус­ ловия (кустистость 4...6 побегов); для ранних яровых культур предпочтителен возможно ранний срок посева — когда наступит физическая спелость почвы; для поздних культур — когда устано­ вится оптимальная температура верхнего слоя почвы и минует опасность возврата холодов. От срока посева зависит устойчивость растений к вредителям и болезням: у озимых культур от вредных организмов больше стра­ дают ранние посевы, а у яровых — поздние. У д о б р е н и е сильно влияет на урожай и качество семян. Для семенных посевов особенно важна сбалансированность подвиж­ ных форм азота, фосфора и калия. При избыточном азотном пита­ нии увеличивается общая кустистость, возрастает разнокачествен­ ность семян, снижаются масса 1000 семян и сила начального рос­ та, устойчивость семян к поражению болезнями. Наилучшие по посевным качествам семена получаются при средней и выше средней обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, а также при умеренных нормах минерального азота. С п о с о б ы и с р о к и у б о р к и семенных посевов оказыва­ ют существенное влияние на посевные качества семян. Семенные посевы необходимо убирать в короткий срок — в течение 6...8 дней. При задержке с уборкой сильно снижаются посевные качества се­ мян. Например, в специальных опытах, проведенных в Централь138 ном Черноземье на озимой пшенице, лабораторная всхожесть при своевременной уборке была 95 %, а при перележке валков и пере­ стое на корню — 78...84 %. Снизились и урожайные свойства се­ мян на 0,23...0,45 т/га при перележке и на 0,21...0,31 т/га при пере­ стое на корню. Для уборки неравномерно созревающих культур (просо, рис, гречиха) и зерновых бобовых э ф ф е к т и в н о применять двойной обмолот. Так, в первой фазе при мягком режиме обмолота вы­ деляется 60...70 % более ценных для посевных целей нетравмированных семян. Уборка семенных посевов двухбарабанным комбайном имеет преимущество перед уборкой однобарабанным только при условии раздельного сбора зерна от каждого барабана. Механические повреждения отрицательно влияют на каче­ ство семян. Степень повреждения семян при обмолоте зависит от его влажности — сухие семена сильнее дробятся, а влажные получают микроповреждения, снижающие их всхожесть. Зона оптимальной с этой точки зрения влажности семян для боль­ шинства мятликовых и бобовых культур находится в узких пре­ делах— 16... 18 %. Государственный стандарт на посевные качества семян. Для по­ сева используют только те семена, которые удовлетворяют по по­ севным качествам требованиям государственного стандарта. К по­ казателям качества семян относят чистоту, лабораторную всхо­ жесть и энергию прорастания, силу роста и жизнеспособность, массу 1000 семян, зараженность болезнями и вредителями. Чистота семян — содержание в семенном материале семян ос­ новной культуры, выраженное в процентах по массе. Под лабораторной всхожестью семян понимают количество нормально проросших семян (выраженное в процентах) в пробе, взятой для анализа, в течение установленного для каждой культу­ ры срока (7...8 сут для большинства культур). Энергия прорастания семян — процент нормально проросших семян за короткий срок (обычно 3...4 сут). Сила роста семян характеризует способность ростков семян про­ биваться через определенный слой (3...5 см) песка или почвы. Сила роста семян измеряется количеством здоровых ростков (в процен­ тах), вышедших на поверхность на десятые сутки, и массой зеленых проростков в пересчете на 100 ростков (в граммах). Жизнеспособность семян характеризует содержание в семенном материале живых семян (в процентах). Влажность семян — содержание влаги в семенах (в процентах). Нормированная стандартом влажность называется кондиционной. Массу 1000 семян (в граммах) определяют в воздушно-сухом со­ стоянии семян. Зараженность семян вредителями и болезнями также относится к показателям качества. Если в анализируемых семенах обнаружи139 ваются живые вредители и их личинки, головневые мешочки, гал­ лы пшеничной нематоды, то такие семена для посева непригодны. Посевная годность семян — процент в партии чистых всхожих семян основной культуры. Партия семян — любое количество однородных по качеству семян (одной культуры, одного сорта, одной репродукции и ка­ тегории сортовой чистоты, одного года урожая и общего проис­ хождения, занумерованных и удостоверенных одним докумен­ том). Если партия семян большая, то для удобства определения качества и получения более достоверных результатов ее разби­ вают на контрольные единицы и от каждой из них отбирают одну среднюю пробу. Для большинства зерновых культур раз­ мер контрольной единицы установлен 60 т, а для семян трав — 10 т. Точечная проба — проба семян, отобранная от партии за один прием из одного места. Объединенная проба представляет собой совокупность точечных проб, отобранных от партии семян или ее части (контрольной единицы). Среднюю пробу семян выделяют для лабораторного анализа из объединенной пробы. Масса средней пробы зависит от величины семян культуры: для большинства зерновых культур она составля­ ет 1000 г, для мелкосемянных культур — 100 и даже 50 г. Среднюю пробу для определения качества семян отбирают от партий семян, подготовленных к посеву, т. е. очищенных, отсортированных, просушенных, взвешенных, занумерованных и снабженных эти­ кетками установленной формы. Среднюю пробу семян в трех экземплярах выделяют из объеди­ ненной пробы методом квартования. Первую пробу массой 1 кг используют для определения чистоты, энергии прорастания, всхо­ жести, жизнеспособности и массы 1000 семян (ее помещают с эти­ кеткой в чистый мешок и пломбируют); вторую —для определе­ ния влажности и зараженности амбарными вредителями (помеща­ ют в чистую сухую стеклянную посуду на 0,5 л с пробкой и заливают сургучом или парафином, на посуду наклеивают этикет­ ку); третью (массой 200 г) — для определения зараженности семян болезнями (помещают в бумажный пакет). Для определения качества семян среднюю пробу отбирает агро­ ном хозяйства, опытного учреждения, заготовительных и других организаций, прошедший инструктаж в Государственной семен­ ной инспекции. При взятии средней пробы оформляют акт уста­ новленной формы (в двух экземплярах). Один экземпляр оставля­ ют в хозяйстве, второй вместе с пробой отсылают в Государствен­ ную семенную инспекцию. Сортовые и посевные качества семян различных культур при­ ведены в таблицах 31...33. 140 31. Сортовые и посевные качества семян зерновых, зерновых бобовых культур и льна-долгунца Кате­ гория семян Сорто­ вая чисто­ та, %, не менее Поражение Чистота посева семян, %, головней, не менее %, не более Содержание семян Примесь, %, не более других растений, Всхо­ шт/кг, не более жесть, %, в том головне­ склене менее всего числе вых обра­ роций сорных зований спорыньи Пшеница и полба ОС ЭС PC РСт 99,7 99,7 98 95 0/0 0,1/0 0,3/0,1 0,5/0,3 99 99 98 97 8 10 40 200 3 5 20 70 0 0 0,002 0,002 0 0,01 0,03 0,05 92 92 92 87 3 5 30 70 0 0 0,002 0,002 0 0,03 0,05 0,07 92 92 92 87 3 5 20 70 0 0 0,002 0,002 0 0,01 0,03 0,05 92 92 92 87 0 0 0,002 0,002 0 0,01 0,03 0,05 92 92 92 87 Рожь ОС ЭС PC РСт 0 0 0,3 0,5 99 99 98 97 8 10 60 200 Ячмень ОС ЭС PC РСт 99,7 99,7 98 95 0/0 0,1/0 0,3/0,3 0,5/0,5 99 99 98 97 8 10 80 300 ОС ЭС PC РСт 99,7 99,7 98 95 0 0,1 0,3 0,5 99 99 98 97 8 10 80 300 Просо 3 5 20 70 ОС ЭС PC РСт 99,8 99,8 99,5 98 0 0 0,1 0,3 99 98,5 98 97 16 30 150 200 10 20 100 150 Овес 92 92 92 85 Гречиха ОС ЭС PC РСт 99 98,5 98 97 15 20 100 120 8 10 60 80 Горох посевной и полевой ОС ЭС PC РСт 99,7 99,7 98 95 99 99 98 97 3 5 20 30 - 92 92 92 87 (пелюшка) 0 0 3 5 - 92 92 92 87 141 Продолжение Сорто­ вая Кате­ гория чисто­ та, %, не менее Поражение Чистота посева семян, %, головней, не менее %, не более Содержание семян других растений, Примесь, %, не более Всхо­ шт/кг, не более жесть, %, в том склеголовне­ не менее числе роций всего вых обра­ сорных зований спорыньи Лен-долгунец ОС ЭС PC РСт 99 99 98 97 100 100 95 90 340 340 900 1760 92 92 85 80 320 320 860 1700 П р и м е ч а н и я : 1. О С — оригинальные семена; ЭС — элитные семена; PC — репродукционные семена; РСт — репродукционные семена для производ­ ства товарной продукции. 2. Виды головни, которые ограничивают в посевах: пшеницы, ячменя — пыль­ ная (числитель) и твердая (знаменатель); ржи — твердая и стеблевая (в сумме); овса — пыльная и покрытая (в сумме); проса — обыкновенная. 3. Всхожесть семян твердой пшеницы на 2 % ниже. 32. Сортовые и посевные качества семян кукурузы (самоопыленные линии) Кате­ гория семян Сортовая типичность, %, не менее Содержание ксенийных зерен, шт/100 початков, не более по данным апробации палевой амбарной полевой Чистота семян, %, не менее Всхожесть, Влажность, %, не %, не более менее амбарной ОС 99,5 100 20 0 99 90 14 ЭС 99,5 100 20 10 98 90 14 PC 98 99 50 30 98 87 14 33. Сортовые и посевные качества семян подсолнечника (сорта) Катего­ Типич­ ность, рия %, не семян менее ОС 99,8 Содержание семян Пан- Степень Чисто­ цир- стериль­ та се­ других растений, ности, мян, ность, шт/кг, не более %, не %, не облущен­ %, не ных, %, в том менее менее не более менее всего числе сорных Всхо­ жесть, %, не менее Влаж­ ность, %, не более 10 98 99 1 3 2 90 1 5 2 90 10 2 15 5 85 10 ЭС 99,8 98 99 РС,РСт 98 97 98 Документы о посевных качествах семян сельскохозяйственных культур выдают государственные семенные инспекции на основа­ нии результатов лабораторного анализа средних проб. Семена, не отвечающие по посевным качествам требованиям настоящего 142 стандарта для заявленных категорий, переводят в более низкую категорию и документируют в соответствии с фактическим каче­ ством. На семена, реализуемые сторонним организациям, выдают сер­ тификат на качество семян с указанием культуры, сорта, репро­ дукции, размера партии, адреса производителя семян. На обо­ ротной стороне сертификата подробно указывают результаты ис­ пытаний, т. е. все показатели, которые установлены стандартами на посевные качества семян (полный анализ). На семена, ис­ пользуемые для посева в своем хозяйстве, контрольно-семенная инспеция выдает «Удостоверение о качестве семян» с указанием происхождения семян и результатов испытаний. На партию се­ мян, масса которой превышает массу контрольной единицы, удос­ товерение выдают на основании результатов анализа средних проб, отобранных от каждой контрольной единицы, по средним арифметическим показателям партии. Документ «Удостоверение о качестве семян» выдают и на семе­ на, не отвечающие требованиям государственного стандарта на посевные качества семян (при их полном анализе), а также на се­ мена, проверенные не по всем нормируемым показателям (при неполном анализе). В этом документе приводят результаты испы­ таний и указывают, в какой доработке семена нуждаются для до­ ведения их до требований стандарта. В документе «Удостоверение о качестве семян», выдаваемом на семена, в которых обнаружены карантинные сорняки, вредители, болезни, делают отметку или ставят штамп: «Карантин. Высев и вывоз семян запрещен». Арбитражное определение качества семян проводят по требо­ ванию хозяйств, заготовительных и других организаций — получа­ телей семян в случаях, когда показатели качества семян по резуль­ татам их проверки в месте получения расходятся с указанными в документе отправителя на величину, превышающую допустимые расхождения. Арбитражное определение посевных качеств семян осуществ­ ляют областные, краевые или республиканские (для республик без областного деления) государственные семенные инспекции по следующим показателям: чистота, содержание примеси, всхо­ жесть, одноростковость, многоростковость сахарной свеклы, жиз­ неспособность. Отбор проб (две средние пробы) оформляют актом (в трех эк­ земплярах) по установленной форме с обязательным указанием в нем даты получения партии семян. Один экземпляр акта отправ­ ляют вместе со средней пробой (не позднее чем через 2 дня после отбора) в районную Государственную семенную инспекцию для проверки качества полученных семян. Заявление на проведение арбитражного определения направля­ ют в областную (краевую) Государственную семенную инспекцию не позднее чем через 10 дней со дня получения хозяйством или 143 организацией результатов анализа, на основании которого опро­ тестовывается правильность документа, сопровождающего партию семян. Подготовка семян к хранению. После обмолота комбайнами зер­ но (ворох) поступает на ток в недостаточно очищенном виде и может иметь повышенную влажность. Такое зерно, предназначен­ ное для посева, без дополнительной обработки нельзя закладывать на хранение. Обрабатывать поступающий от комбайнов ворох зер­ на до формирования партий семян нужно в следующем порядке: очистка, сушка, сортирование. При очистке вороха удаляются посторонние примеси: части стеблей и листьев, чешуйки, комочки земли, семена сорняков, дробленые зерна. Так как примеси чаще всего имеют повышен­ ную влажность, то при задержке с очисткой ухудшаются условия хранения семян, возможны их самосогревание и, как следствие, снижение всхожести. В партии семян могут быть и трудноотделимые примеси, кото­ рые по размерам и аэродинамическим свойствам близки к семе­ нам очищаемой культуры. Их выделяют по плотности семян и ха­ рактеру их поверхности. По первому признаку примеси можно удалить на пневматическом сортировальном столе (например, се­ мена дикой редьки от семян зерновых культур). Различный харак­ тер поверхности семян и примесей используют для разделения их на горках и цилиндрах с ворсистым материалом. На змейках хоро­ шо выделять горох или вику из овса или других зерновых культур (при их совместном возделывании). Для очистки семян бобовых трав, льна и других культур, имеющих гладкую поверхность, от семян сорняков с шероховатой поверхностью (повилики, плевела, горчака розового) используют электромагнитные машины. Очи­ щаемые семена предварительно обрабатывают на воздушно-ре­ шетной машине или триере. Семена трав обрабатывают железным порошком, который задерживается на шероховатой поверхности семян сорняков, и при пропускании через машину они притягива­ ются электромагнитным барабаном. Очищенные семена должны быть просушены до кондицион­ ной влажности. Влажные семена любой культуры засыпать в хра­ нилище нельзя, чтобы исключить возможность самосогревания, развития грибных болезней и амбарных вредителей. В солнечную теплую погоду семена досушивают на открытых токах: на ночь се­ мена собирают в бурт и накрывают брезентом. Более надежно и быстро можно просушить семена в специальных зерносушилках и установках активного вентилирования подогретым воздухом или на зерноочистительно-сушильном комплексе. Сортирование — обязательный прием подготовки семян, его проводят с целью выделения для посева крупных, тяжеловесных и выравненных семян. У таких семян более крупный зародыш, больший запас питательных веществ и соответственно высокая 144 полевая всхожесть. Растения, выращенные из этих семян, лучше выживают и формируют высокий урожай. Сортируемые семена пропускают через систему решет с отвер­ стиями различного диаметра и формы с учетом параметров зерна. Лучшими считаются те семена, которые обладают их оптималь­ ным соотношением. Семена в партии неоднородны по массе, есть крупные, сред­ ние, мелкие, тяжелые и легкие. Основная цель сортирования — удаление из семенной партии мелких, щуплых и легковесных се­ мян. С помощью сортировальных машин можно выделить из партии 60...75 % семян, лучших по посевным качествам. Наибольшая разнокачественность семян наблюдается у таких культур, как кукуруза, подсолнечник, хлопчатник, сахарная свек­ ла, которые высевают пунктирным или гнездовым способом с ши­ рокими междурядьями и малыми нормами высева. Для этих куль­ тур применяют калибровку семян, т. е. разделение их на однород­ ные фракции по величине и форме. Благодаря этому приему в каждое гнездо высевается заданное число семян, снижается расход посевного материала, исключается ручная прорывка. Но главное достоинство калиброванных семян состоит в том, что они дают дружные всходы, вследствие этого развитие и созревание растений происходят равномерно, что способствует повышению урожайно­ сти. Калибровку семян некоторых культур и их протравливание проводят на специализированных заводах, оттуда полностью под­ готовленный к посеву и затаренный в мешки семенной материал поступает в хозяйства. Очищенные, просушенные и отсортированные кондицион­ ные семена закладывают на хранение в продезинфицированные семенохранилища. Во время хранения семян должна быть ис­ ключена возможность их засорения, увлажнения, снижения всхожести. Подготовка семян к посеву. Предпосевную (или заблаговремен­ ную) подготовку семян применяют для повышения их посевных качеств. Она включает протравливание, воздушно-тепловой обо­ грев или активное вентилирование, инокуляцию семян бобовых культур, инкрустирование, дражирование, скарификацию. П р о т р а в л и в а н и е с е м я н — обязательный и наиболее э ф ­ фективный прием в интегрированной системе защиты растений, направленный на борьбу с возбудителями бактериальных и гриб­ ных болезней растений. Для более прочного закрепления пестицидов на семенах и улучшения санитарных условий работы эффективно использовать пленкообразующие составы, т. е. смеси пестицидов с растворами полимеров (инкрустация). Технология протравливания семян пленкообразующими составами аналогична технологии протрав­ ливания водными суспензиями. Пестицид наносят на семена с ра­ створом полимера, который после испарения воды образует на 10 Г С . П о с ы п а н о в 145 поверхности семян плотно прилегающую к ним пленку, содержа­ щую пестицид. В качестве пленкообразователей рекомендованы натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (NaKMD,) в виде 2%-ного водного раствора и поливиниловый спирт (ПВС) в виде 5%-ного водного раствора. Пленкообразователи только закрепляют пестицид и дру­ гие добавки (микроэлементы, регуляторы роста) на семенах, но не защищают их от болезней и вредителей. Норма расхода компонентов для приготовления 10 л раствора NaKMD, — 0,2 кг и 10 л воды; 10 л раствора ПВС — 0,5 кг и 10 л воды. В о з д у ш н о - т е п л о в о й о б о г р е в —эффективный прием подготовки семян к посеву. Его следует использовать в том слу­ чае, когда созревание и уборка проходили при пониженных тем­ пературах и повышенной влажности. В таких условиях обогрев способствует повышению энергии прорастания и полевой всхо­ жести семян. Особенно полезен обогрев семян озимых хлебов, если высевают свежеубранные семена. В Нечерноземной зоне хорошие результаты получают при использовании для посева озимых хлебов семян урожая предыдущего года (семена перехо­ дящего фонда). Д р а ж и р о в а н и е с е м я н — покрытие семян защитной, пи­ тательной оболочкой — применяют для некоторых культур (сахар­ ная свекла, овощные). При этом в оболочку вокруг семян включа­ ют микроэлементы, благодаря чему повышается устойчивость всходов, обеспечиваются их лучшее развитие и сохранение. Дражированные семена высевают малыми нормами, равномерно в рядках на заданную густоту растений, поэтому можно возделывать культуры без затрат ручного труда. С к а р и ф и к а ц и я — искусственное повреждение оболочек (нанесение царапин) — повышает всхожесть твердых семян мно­ голетних бобовых трав (люцерны, клевера, донника, люпина), к о ­ торые, будучи жизнеспособными, в благоприятных условиях не прорастают вследствие непроницаемости их оболочек для воды и воздуха. Этот прием выполняют на специальных машинах — ска­ рификаторах. С т р а т и ф и к а ц и я — выдерживание труднопрорастающих семян во влажном песке, торфе, на льду (1...3 мес) при темпера­ туре 1...5 °С или под снегом для ускорения их прорастания после посева. 146 Контрольные вопросы и задания 1. Что изучают такие науки, как семеноведение и семеноводство? 2. От чего зависит интенсивность дыхания семян? 3. В чем суть послеуборочного дозревания семян? 4. Как снизить экологическую разнокачественность семян? 5. Чем обусловлена матрикальная разнокачественность семян? 6. Дайте определения понятиям: энергия прорастания, лабораторная всхо жесть, сила роста, жизнеспособность, чистота семян. 7. Что такое посевная годность семян? 8. Как влияют на посевные качества семян срок посева, норма высева (посад ки), удобрения, способы и сроки уборки? 9. Что такое точечная проба семян? 10. Как формируется объединенная проба? 11. По каким показателям определяют класс семян? 12. При какой влажности зерно закладывают на хранение? 13. Для чего используют пленкообразующие составы? 14. В каком случае проводят воздушно-тепловой обогрев семян? 15. Семена каких культур подвергают предпосевному дражированию? 16. Для чего проводят стратификацию семян? 10' Часть II ПОЛЕВЫЕ КУЛЬТУРЫ. ВИДОВОЙ СОСТАВ, ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ И АГРОТЕХНИКИ • Глава 14 ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ СЕМЕЙСТВА МЯТЛИКОВЫЕ Среди полевых культур наибольшее значение имеют зерновые культуры, основной продукт которых — зерно. К ним относятся пшеница, рожь, ячмень, овес, тритикале, рис, просо, кукуруза, сорго и гречиха. В мировом земледелии зерновые культуры занимают ведущее место и имеют важнейшее значение для населения земного шара, что связано с их большой ценностью и разнообразным примене­ нием. Зерно содержит необходимые питательные вещества — бел­ ки, углеводы, жиры, витамины, минеральные вещества. Его ш и ­ роко используют в хлебопечении. Зерно служит сырьем для кон­ дитерской, крахмало-паточной, декстриновой, спиртовой и пивоваренной промышленности. Зерновые культуры используют в животноводстве в качестве концентрированного корма в виде зерна, комбикормов и отрубей (отходы переработки зерна). Соло­ му и мякину (полову) также применяют для кормления животных. Увеличивая производство зерна, можно успешно решить зер­ новую проблему, обеспечить население разнообразными продук­ тами питания, повысить продуктивность животноводства, создать необходимый государственный резерв зерна и обеспечить продо­ вольственную безопасность страны. Доля Российской Федерации в мировом растениеводстве вели­ ка. Посевная площадь зерновых культур в нашей стране в 2003 г. составила 42,05 млн га. Она включает 12,3 % мировой площади по­ севов пшеницы, 33,9 % озимой ржи, 16 % ячменя, 25,1 % овса. К сожалению, за последние годы площади посевов зерновых культур сократились. В течение длительного времени валовой сбор зерна в России повышался в основном за счет расширения посевных площадей. Внедрение достижений сельскохозяйственной науки, новых высо­ копродуктивных сортов зерновых культур, использование высоко­ производительной техники, минеральных удобрений, химических средств защиты растений дали возможность несколько увеличить 148 валовой сбор и урожайность, но она все еще остается на низком уровне. На современном этапе в повышении урожайности и валовых сборов зерна важная роль принадлежит интенсификации произ­ водства продукции растениеводства. Это особенно важно потому, что площадь земли, используемая для сельскохозяйственных нужд, в расчете на душу населения постепенно уменьшается, а продуктов сельского хозяйства требуется все больше. В связи с этим первостепенное значение приобретает эффективное исполь­ зование факторов интенсификации, связанных с основными на­ правлениями научно-технического прогресса в сельском хозяйстве. В первую очередь это комплексная механизация и электрификация производства, химизация — широкое применение минеральных удобрений, средств защиты растений, мелиорация земель, исполь­ зование достижений науки, мирового опыта. Важный показателель развития зернового хозяйства — произ­ водство зерна в расчете на душу населения. В Российской Федера­ ции производство зерна на душу населения составило в среднем за 1986...1990 гг. 719 кг, в 2003 г. сократилось до 463,3 кг. В связи с этим особо важное значение в современных условиях приобретает проблема увеличения производства зерна. От ее решения зависит обеспечение населения не только хлебом, но и молоком и другими продуктами животноводства, поэтому повышение производства зерна остается ключевой проблемой растениеводства. 14.1. СТРОЕНИЕ, РОСТ И РАЗВИТИЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР Ботаническое описание. Зерновые культуры относятся к семей­ ству Мятликовые (Роасеае), или Злаковые (Gramineae), за исклю­ чением гречихи, которая относится к семейству Гречишные (Polygonaceae). В строении важнейших органов и развитии расте­ ний они имеют много общего. По морфологическим и биологи­ ческим особенностям и характеру возделывания зерновые культу­ ры делят на две группы. К зерновым хлебам первой группы отно­ сят пшеницу, рожь, ячмень озимый, овес, тритикале (среди них имеются озимые и яровые формы), ко второй группе — кукурузу, просо, сорго, рис и гречиху. Корневая система у зерновых культур мочковатая, состоит из отдельных корешков и множества корневых волосков, отходящих пучками (мочками) от подземных узлов. При прорастании зерна сначала образуются зародышевые (первичные) корни. Число их у разных зерновых культур неодинаково: у озимой пшеницы чаще 3, у яровой — 5, у овса 3...4, у ячменя 5...8, у проса, кукурузы, сор­ го, риса 1. Эти корни не отмирают, а в засушливые годы только они подают воду и питательные вещества растениям. Зародыше­ вые корни у яровой пшеницы в фазе кущения достигают длины 149 20...30 см, в фазе выхода в трубку — 40...50 и в фазе колошения — более 100 см. Из подземных стеблевых узлов образуются узловые (вторичные) корни, которые при достаточном увлажнении начи­ нают быстро расти, составляют основную массу корневой системы зерновых культур и играют важную роль в жизни растений. Узло­ вые корни у зерновых культур появляются через 12... 18 дней после всходов. При пересыхании верхнего слоя почвы узловые корни растут слабо или могут не появиться совсем. При развитии яровой пшеницы только с зародышевой (первичной) корневой системой урожайность снижается на 30...35 % по сравнению с урожайнос­ тью при хорошо развитой зародышевой и узловой корневой систе­ ме. Как зародышевые (первичные), так и узловые (вторичные) корни имеют большое значение для роста и развития растений. У высокостебельных зерновых культур (кукуруза, сорго) корни часто развиваются из расположенных близко к поверхности почвы стеблевых узлов. Это так называемые опорные, или воздушные, корни. Они способствуют обеспечению растений элементами пи­ тания в начале роста и повышают устойчивость к полеганию. По мере роста и развития растений корни удлиняются и про­ никают в почву на глубину 100... 120 см и более, разветвляются и пронизывают почву во всех направлениях, однако основная масса их (75...90 %) размещается в пахотном слое почвы на глубине 20...25 см, где более активно протекают аэробные процессы. Мас­ са корневой системы у зерновых культур составляет 20...25 % об­ щей массы сухого вещества растений. Наиболее мощно корневая система развита у кукурузы, из озимых культур — у ржи, тритика­ ле, из яровых — у овса. Стебель у зерновых культур — соломина цилиндрической фор­ мы, полая или заполненная паренхимой, состоит из 5...7 междоуз­ лий, разделенных узлами (перегородками). У позднеспелых сор­ тов кукурузы число междоузлий достигает 23...25. Рост стебля про­ исходит в результате удлинения всех междоузлий. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем — последующие, кото­ рые обгоняют в росте нижние междоузлия. Такой рост называется интеркалярным или вставочным. Интенсивнее всего стебель растет в фазы выхода в трубку и коло­ шения и достигает наибольшей длины в фазе цветения, после чего рост стебля резко замедляется или полностью приостанавливается. Наибольшую толщину имеют междоузлия в средней части стебля и наименьшую — в нижней и верхней. Прочность стебля зависит от состава механической ткани, чем толще и прочнее нижнее междоузлие, тем выше устойчивость зерновых культур к полеганию. Стебель зерновых культур способен куститься, обра­ зуя из нижних подземных узлов вторичные корни и боковые стеб­ левые побеги. Лист состоит из влагалища и листовой пластинки. Влагалище прикреплено к стеблю в нижней части междоузлия и охватывает 150 его в виде трубки. В месте перехода влагалища в листовую плас­ тинку имеется тонкая полупрозрачная пленка, называемая языч­ ком (ligula). Язычок плотно прилегает к стеблю и предохраняет от проникновения внутрь листового влагалища воды и различных вредителей. По обеим сторонам язычка располагаются два полу­ лунных ушка (auricula), охватывающих стебель и закрепляющих влагалище на стебле. Величина и форма язычка и ушек различны у разных зерновых культур и являются систематическими признака­ ми при определении хлебов первой группы в фазы кущения и вы­ хода в трубку. У пшеницы, ржи и ячменя язычок короткий; у овса сильно раз­ вит; у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, с ресничка­ ми; у ржи они короткие, без ресничек, рано опадают; у ячменя сильно развитые, без ресничек, полулунной формы; у овса отсут­ ствуют. Размеры и число листьев довольно сильно колеблются в зави­ симости от культуры, сорта и условий возделывания. Соцветие у зерновых культур двух типов: сложный колос — у пшеницы, ржи, ячменя, тритикале и метелка — у овса, проса, риса и сорго. У кукурузы на одном растении образуются два соцветия: в верхней части стебля — метелка с мужскими цветками, в пазухах листьев — початки с женскими цветками. Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков, расположенных на его уступах. Широкая сто­ рона стержня называется лицевой, узкая — боковой. На каждом уступе колосового стержня у пшеницы, ржи, тритикале находится один колосок, состоящий из двух колосковых чешуи и двух или нескольких цветков. У ячменя на каждом уступе колосового стержня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячме­ ней в каждом из трех колосков образуется зерно, у двурядных — только в среднем колоске, два боковых колоска редуцированы (недоразвиты). Колосковые чешуи могут иметь различную степень развития. У пшеницы они широкие, многонервные, с продольным килем; у ржи очень узкие, однонервные; у ячменя узкие, почти линейные; у овса широкие, со многими выпуклыми продольными нервами; у тритикале более узкие, чем у пшеницы, многонервные, с килем. Метелка имеет центральную ось с узлами и междоузлиями. В уз­ лах образуются боковые разветвления, которые, в свою очередь, могут ветвиться и создавать таким образом ветви первого, второго, третьего и т. д. порядка. На концах каждой веточки сидит один одно- или многоцветковый колосок. У овса колоски многоцветко­ вые, у проса, риса и сорго — одноцветковые. Цветок состоит из двух цветковых чешуи: нижней, или наруж­ ной, и внутренней (верхней). У остистых форм наружная цветко­ вая чешуя заканчивается остью. Между цветковыми чешуями рас­ положены генеративные органы: женские — пестик с завязью и 151 двухлопастным рыльцем и мужские — тычинки (у риса 6, у осталь­ ных культур 3) с двугнездным пыльником. У основания каждого цветка между цветковыми чешуями и завязью находятся две нежные пленки (lodicula), при набухании которых цветок раскры­ вается. Плод зерновых культур представляет собой односемянную зер­ новку, обычно называемую зерном, в которой единственное семя покрыто семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек се­ мяпочки, и плодовой, образовавшейся из тканей завязи. Зерновка состоит из зародыша, эндосперма и сросшихся с ними семенной и плодовой оболочек. У пленчатых хлебов (ячмень, овес, просо, рис, сорго) зерновка покрыта цветковыми чешуями, причем у ячменя они срастаются с зерновкой, а у остальных культур плотно облегают зерновку, не срастаясь с ней. У основания зерна с выпуклой (спинной) стороны находится зародыш, а в верхней части — хохолок (у пшеницы, ржи, овса, тритикале). Зародыш с внутренней стороны прикрыт щитком, ко­ торый соединяет его с эндоспермом. Зародыш состоит из почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка, т. е. в нем находятся зачатки будущего растения. На долю зароды­ ша приходится у пшеницы, ржи, ячменя и тритикале 2,0...2,5 %, у овса 3,0...3,5, у кукурузы до 12 % массы зерновки. Остальная часть зерновки (70...85 %) представлена эндоспермом — запасными пи­ тательными веществами. Слой эндосперма, расположенный под оболочкой и состоящий из одного ряда клеток (у ячменя 3...5), называется алейроновым. Клетки его не содержат крахмала, но очень богаты белковыми веществами и ферментами, способствую­ щими прорастанию зерна. Под алейроновым слоем находится ос­ новная часть эндосперма, состоящая из клеток с зернами крахма­ ла. Промежутки между ними заполнены белковыми веществами. Плодовая и семенная оболочки защищают зерно от воздействия внешних условий и от различных возбудителей грибных болезней и составляют 5...7 % массы зерновки. Химический состав зерна. В состав зерна зерновых культур вхо­ дят вода, органические и минеральные вещества, а также фер­ менты и витамины (среднее содержание белка, жира, углеводов и других веществ см. в табл. 27). Состав зерна может изменяться в зависимости от условий произрастания, уровня агротехники и сорта. В о д а всегда присутствует в зерне в том или ином количестве. Содержание воды зависит от культуры, ее анатомических особен­ ностей, количества гидрофильных коллоидов, степени спелости, условий уборки и хранения. Вода в зерне может быть в следующих видах: химически связанная вода входит в состав молекул веществ в строго определенных соотношениях. Выделить такую воду можно 152 только прокаливанием или химическим воздействием, при этом происходит разрушение структуры веществ, входящих в зерно; физико-химически связанная вода входит в состав зерна в раз­ личных, не строго определенных соотношениях, к этой форме от­ носится адсорбционно связанная, осмотически поглощенная и структурная вода. Молекулы воды, сорбированные гидрофильны­ ми коллоидами, теряют свойства растворителя, не могут легко пе­ ремещаться и участвовать в химических реакциях, поэтому физио­ логические процессы сведены к минимуму; механически связанная вода размещена в микро- и макрока­ пиллярах зерна. Она имеет все свойства обычной воды и называ­ ется свободной, легко удаляется при сушке. Вода, удаленная из зерна при высушивании, называется гиг­ роскопической, включает свободную воду и физически связан­ ную. Влажность зерна во время уборки разных культур в зависимос­ ти от климатических условий колеблется в больших пределах — от 10... 12 до 25...30 % и более. Зерно с повышенной влажностью су­ шат, доводя его до воздушно-сухого состояния (влажность 14...15 %). А з о т и с т ы е в е щ е с т в а — важнейшая составная часть зер­ на хлебных злаков. Основную массу азотистых веществ в зерне составляют белки. Содержание небелковых азотистых веществ в созревшем зерне не превышает 2...3 % общего количества азо­ тистых веществ, которые в основном представлены свободными аминокислотами и амидами. По содержанию энергии белки превосходят крахмал, сахар и уступают только растительным маслам. Наиболее богата белками твердая пшеница. Содержание белка в зерне всех хлебов увеличи­ вается при продвижении их посевов с севера на юг и с запада на восток. Сухость климата и повышенное содержание азота в почве влияют на качество зерна. Повысить содержание белка в зерне можно, применяя соответствующую технологию возделывания. Наибольшему накоплению его в зерне способствуют размещение по лучшим предшественникам (черный пар, зерновые бобовые, многолетние бобовые травы), применение органических и мине­ ральных удобрений, защита посевов от вредителей и болезней, своевременная уборка. При уборке пшеницы в фазе восковой спе­ лости содержание белка в зерне выше, чем при полной спелости. Белки — основной материал при построении клеток и тканей у человека и животных. Они делятся на простые и сложные: нуклеопротеиды, липопротеиды, отличающиеся более сложным хими­ ческим составом. Простые белки в основном включают следую­ щие фракции: альбумины (водорастворимые белки), глобулины (белки, растворимые в слабых растворах нейтральных солей), глиадины (белки, растворимые в 70...80%-ном этиловом спирте), глютенины (белки, растворимые в слабых растворах кислот и ще153 лочей). Наибольшую ценность представляют глиадины и глютенины. Для хлебопечения лучшее их соотношение 1 : 1 . Качество белка определяют по составу аминокислот: чем боль­ ше незаменимых и лимитирующих кислот (валина, лизина, трип­ тофана и др.), тем выше продовольственное и кормовое достоин­ ство культур. Белки, нерастворимые в воде, называют клейковинными или клейковиной. Клейковина представляет собой сгусток белковых веществ, остающихся после отмывания теста от крахмала и других составных частей. Кроме белков в клейковине содержатся в не­ большом количестве крахмал, жир и другие вещества. От качества и количества клейковины зависят вкусовые и хлебопекарные свойства муки. Содержание сырой клейковины колеблется у пше­ ницы в пределах 16...52 %, у ржи — 8...26, у ячменя — 6...20, у три­ тикале — 28...44 %. Хорошая клейковина способна растягиваться в длину и, не разрываясь, оказывать сопротивление растяжению. Пшеничная клейковина отличается более высокими хлебопекар­ ными качествами по сравнению с ржаной, благодаря чему пше­ ничный хлеб характеризуется высокой пористостью и перевари­ мостью. На содержание и качество клейковины сильно влияют внешние условия, уровень агротехники и используемые сорта. Со­ держание клейковины повышается при Применении органических и минеральных удобрений, соблюдении технологии возделыва­ ния, а также при жаркой погоде во время налива зерна. При по­ вреждении зерна пшеницы клопами-черепашками значительно снижается его качество. У г л е в о д ы в зерне мятликовых культур представлены глав­ ным образом полисахаридами, среди которых большую часть со­ ставляет крахмал. Наибольшее количество его содержится в э н ­ досперме (около 80 % всех углеводов). Остальное количество при­ ходится на долю растворимых углеводов — Сахаров (2...3%), находящихся преимущественно в зародыше. Больше всего углево­ дов находится в центральной части зерновки, меньше — по пери­ ферии. В зависимости от характера расположения крахмальных зерен в клетках эндосперма зерно хлебных культур может быть мучнистым или стекловидным. В зерне с мучнистым эндоспермом промежутки между крупными крахмальными зернами заполнены множеством мелких крахмальных зерен, прослойки белка тонкие. В стекловидном зерне мелких крахмальных зерен почти нет, а промежутки заполнены белками. Содержание крахмала в зерне увеличивается по мере продвижения посевов на запад и на север, т. е. изменяется в обратном направлении по сравнению с измене­ нием количества белка. Ж и р — это запасное высокоэнергетическое вещество, исполь­ зуемое при дыхании и при прорастании зародыша. Содержание жира в зерне хлебных культур составляет 2...6 %. Распределение его в зерновке неравномерно, больше всего его в зародыше и 154 алейроновом слое (в зародыше пшеницы до 14 %, ржи и ячменя до 12,5, кукурузы до 40, овса до 26, проса до 20 %). При наличии в муке большого количества жира она может прогоркнуть. Для улучшения качества муки у кукурузы перед помолом удаляют за­ родыш-; из него получают масло, используемое на продоволь­ ственные и лечебные цели. Жиры растительного происхождения по консистенции жидкие, так как содтоят главным образом из не­ предельных кислот жирного ряда — олеиновой, линолевой и линоленовой с одной, двумя или тремя двойными связями. З о л а входит в состав зерна в виде минеральных, или зольных, веществ (фосфор, калий, магний, кальций, натрий, железо, крем­ ний, сера и хлор). В очень малых количествах присутствуют мар­ ганец, цинк, никель, кобальт и др. Эти элементы входят в состав различных органических соединений и находятся в виде солей и кислот. Соотношение между элементами в составе золы зерна у разных культур различно. Например, в зерне овса и проса кремния значи­ тельно больше, чем в зерне пшеницы. Основную часть из мине­ ральных веществ составляют фосфор, калий и магний. В золе зер­ на пшеницы больше содержится фосфорной кислоты (около 50 % массы золы), окиси калия (около 30 %), несколько меньше — маг­ ния (около 12 %) и очень мало — кальция (около 2,8 %). Зерно и вырабатываемые из него продукты — важнейший ис­ точник минеральных веществ для человека. При сложном помоле преобладающая часть золы отходит в отруби, поэтому чем лучше мука отделена от отрубей, тем меньше в ней золы. К л е т ч а т к а — основная часть оболочек, более высокое содер­ жание ее отмечено в зерне пленчатых культур, имеющих цветко­ вые чешуи, а у голозерных — в плодовой оболочке. Содержание клетчатки зависит от крупности зерна. В крупном зерне клетчатки меньше, чем в мелком. П и г м е н т ы (порфирины, каротиноиды, антоцианы и др.) также присутствуют в зерне хлебных злаков, они придают ему ту или иную окраску. Ф е р м е н т ы — органические соединения, которые играют важную роль в переводе запасных питательных веществ семени в усвояемую для прорастающего зародыша форму, например амила­ за, расщепляющая крахмал, липаза — жиры и др. В и т а м и н ы сложного и разнообразного химического состава необходимы для нормальной жизнедеятельности человека и жи­ вотных. В зерне хлебных злаков содержатся главным образом ви­ тамины А В В , С, D, РР, Е и др. При отсутствии или недостат­ ке их в организме нарушается обмен веществ, может развиться за­ болевание — авитаминоз. Отличительные признаки зерновых культур первой и второй групп. Зерновые культуры по морфологическим признакам и биологи­ ческим особенностям делят на две группы. ь ь 2 155 Х л е б а п е р в о й г р у п п ы относятся к семейству Мятлико­ вые (Роасеае), сюда входят пшеница, рожь, ячмень, овес, тритика­ ле. Растения этой группы характеризуются следующими призна­ ками: соцветие — колос (у овса — метелка), плод — зерновка с продольной бороздкой, стебель — соломина, обычно полая, кор­ невая система мочковатая, зерно прорастает несколькими кореш­ ками. Растения озимые и яровые, менее требовательны к теплу, но более требовательны к влаге, относятся к культурам длинного дня. Х л е б а в т о р о й г р у п п ы также относятся к семейству Мятликовые (Роасеае), это кукуруза, сорго, просо, рис. Отличи­ тельные особенности растений этой группы: соцветие — метелка (у кукурузы женское соцветие — початок, мужское — метелка), сте­ бель—соломина с выполненной сердцевиной, корневая система мочковатая, зерно прорастает одним корешком, плод — зерновка, бороздка отсутствует. Растения имеют только яровые формы, бо­ лее требовательны к теплу и свету, отличаются засухоустойчивос­ тью (кроме риса), относятся к растениям короткого дня. По продолжительности вегетационного периода зерновые культуры делят на растения с коротким периодом вегетации — 60...80 дней (ячмень, просо и др.); со средним — 90... 100 (яровая пшеница, овес и др.) и длинным — 120... 140 дней (кукуруза, рис). Возделываемые зерновые культуры значительно различаются по реакции на длину дня и типу развития. По реакции на длину дня зерновые культуры делятся на растения короткого и длинного дня. У растений короткого дня (хлеба второй группы) ускоренное цвете­ ние и созревание отмечаются при длине дня 10 ч, а у растений длинного дня (хлеба первой группы) — при длине дня 14... 16 ч. О з и м ы е — это хлеба, которым для прохождения стадии яро­ визации в начальный период развития требуются невысокие тем­ пературы — от —1 до +10 °С в течение 20...50 дней. Поэтому их вы­ севают осенью, за 40...60 дней до наступления устойчивых моро­ зов, а урожай получают в следующем году. При весеннем посеве растения, как правило, кустятся и не образуют стебля и колоса. Я р о в ы е формы для прохождения стадии яровизации требуют более высоких температур — 5...20 °С в течение 7...20 дней, поэто­ му их высевают весной и урожай собирают в том же году. Д в у р у ч к и проходят стадию яровизации при температуре 3...15 "С. В южных районах страны имеются сорта, которые нор­ мально растут и развиваются, дают урожай при весеннем и осен­ нем посевах. Деление хлебов на озимые, яровые и двуручки условно, но ис­ пользование этих форм имеет большое значение для производства и дает возможность уменьшить напряженность труда в весенний период и во время уборки. ' Рост и развитие зерновых культур. В процессе индивидуального роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется об156 разованием новых органов и определенными внешними морфоло­ гическими признаками. В жизненном цикле растений Ф. М. Куперман установлено 12 этапов органогенеза (табл. 34). 34. Фазы роста, этапы органогенеза и формирование элементов продуктивности пшеницы Фаза Этап Элементы продуктивности Всходы. Кущение I. Дифференциация и рост зароды­ шевых органов II. Дифференциация основания конуса на зачаточные узлы, меж­ доузлия и стеблевые листья Начало выхода в трубку Выход в трубку Колошение Цветение Налив семян, молочная спе­ лость Восковая и пол­ ная спелость Полевая всхожесть, густота растений Габитус растения (высота, число листьев), коэффици­ ент кущения, зимостой­ кость III. Дифференциация главной Число члеников колосового оси зачаточного соцветия стержня IV. Образование конуса нараста­ Число колосков в колосе, ния второго порядка (колосковых засухоустойчивость бугорков) V. Закладка покровных органов Число цветков в колосках цветка, тычинок и пестиков VI. Формирование соцветия и цветка (микро-, макроспорогенез) VII. Гаметофитогенез, рост покров­ Фертильность цветков, ных органов, удлинение члени­ плотность колоса, жаро­ ков колосового стержня стойкость VIII. Гаметогенез, завершение процессов формирования всех органов соцветия и цветка IX. Оплодотворение и образо­ Озерненность колоса вание зиготы X. Рост и формирование зер­ Величина зерновки новки Масса зерновки; устойчи­ XI. Накопление питательных веществ в зерновке (семени) вость к суховеям XII. Превращение питатель­ ных веществ в запасные веще­ ства в зерновке (семени) В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колоше­ ние (или выметывание), цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10 % растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75 % растений. У озимых культур первые два этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, ос­ тальные — весной и летом следующего года; у яровых — весной и летом в год посева. 157 Набухание и прорастание с е м я н предшествуют фазе всходов. Для того чтобы семена проросли, они должны на­ бухнуть, т. е. поглотить определенное количество воды, которое зависит от их крупности и химического состава. Например, семе­ на ржи поглощают 55...65 % воды от их массы, пшеницы — 47...48, ячменя — 48...57, овса — 60...75, кукурузы — 37...44, проса и сор­ го — 25...38 %. Для набухания семян зерновых бобовых культур требуется 100... 125 % воды от их абсолютно сухой массы. На поглощение воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. Наиболее благоприятная температура в период набухания семян 10...21 "С. На почвах с повышенной концентрацией солей набуха­ ние, а затем и прорастание затягиваются. Мучнистое зерно пше­ ницы и мелкие семена поглощают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных всходов посев­ ной материал должен быть выравненным. Пленчатое зерно набу­ хает медленнее, чем голозерное. При набухании в семенах проис­ ходят биохимические и физиологические процессы. Под воздей­ ствием ферментов сложные химические соединения (крахмал, белки, жиры и др.) переходят в простые, растворимые соедине­ ния. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в него. Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольшого количества аспарагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для син­ теза новых белков в растущем зародыше. Получив питание, зародыш из состояния покоя переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. В это время им необходимы влага, кислород и определенные темпера­ турные условия. Минимальные температуры, при которых мо­ гут прорастать семена зерновых культур, следующие: для хлебов первой группы 1...2 °С (оптимальная — 15...20 °С), для хлебов вто­ рой группы 8... 12 °С (оптимальная — 25...30 °С). В климатических условиях нашей страны при посеве в опти­ мальные сроки температура колеблется в интервале 6...12°С для хлебов первой группы и 15...22 "С для хлебов второй группы, хотя оптимальная температура значительно выше. Температура выше 30...35 °С отрицательно сказывается на прорастании семян и даже может вызвать их гибель. Недостаток или избыток влаги, п о н и ж е н н ы е или п о в ы ш е н ­ ные температуры, слабый доступ воздуха в почву задерживают прорастание семян. Избыточное увлажнение почвы, глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, образование к о р ­ ки на поверхности почвы затрудняют доступ воздуха к п р о р о с ­ ткам, от чего резко снижаются прорастание семян и появление всходов. 158 В с х о д ы — первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародыше­ вые корешки, а затем — стеблевой побег. Прорвав семенную обо­ лочку у голозерных хлебов, стебель появляется возле щитка, у пленчатых культур он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхней части зерна, начиная пробиваться на поверхность поч­ вы. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем (coleoptile). Колеоптиль — видоизме­ ненный первичный влагалищный лист растения — предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверх­ ность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекра­ щает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеле­ ного листа у зерновых культур отмечается фаза всходов. Для выращивания высоких и устойчивых урожаев очень важно получить своевременные, дружные и полноценные всходы опти­ мальной густоты. Этого можно добиться путем установления пра­ вильной нормы высева, использования высококачественных се­ мян, улучшения агротехники и условий произрастания. Густота растений зависит от полевой всхожести семян. Полевая всхо­ жесть — количество появившихся всходов, выраженное в процен­ тах к числу высеянных всхожих семян. Полевая всхожесть семян в хозяйствах различных зон Российской Федерации в среднем к о ­ леблется от 60 до 70 %. При соблюдении технологии возделывания зерновых культур полевая всхожесть значительно повышается и достигает 70...85 %. Установлено, что снижение полевой всхожес­ ти на 1 % приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5...2,0 %. Агрономическое значение фазы всходов заключается в том, что при изреживании посевов (некачественные семена, неблагоприят­ ные условия в период всходов) проводят пересев в этой фазе. Бо­ лее поздний пересев ведет к снижению урожая. Нормальная густо­ та всходов — основа хорошего урожая культуры. Через 10... 14 дней после появления всходов у растений образу­ ется несколько листьев (чаще 3, реже 4). Одновременно с их рос­ том развивается корневая система. Ко времени образования 3...4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30...35 см, рост стебля и листьев временно приостанав­ ливается, начинается новая фаза развития растений — кущение. К у щ е н и е —это образование побегов из подземных стебле­ вых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем — боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля, ко­ торый расположен на глубине 1...3см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения (рис. 5). Узел кущения — важный орган, его повреждение приводит к ослабле­ нию роста или гибели растения. Одновременно с образованием 159 Рис. 5. Кущение пшеницы: / — узел кущения; 2 — колеоптиль; 3 — подземное междоуз­ лие (эпикотиль); 4 — зародышевые корни боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система, которая разме­ щается в основном в поверхностном слое. Интенсивность кущения зависит от ус­ ловий произрастания, видовых и сортовых особенностей зерновых культур. При благо­ приятных условиях (оптимальной темпера­ туре и влажности почвы) период кущения растягивается, а число побегов увеличивает­ ся. В обычных условиях озимые культуры образуют 3...6 побегов, яровые — 2...3. Различают общую и продуктивную кус­ тистость. Под общей кустистостью пони­ мают среднее число стеблей, которое при­ ходится на одно растение, независимо от степени их развития. Продуктивная кустис­ тость — среднее число плодоносящих стеб­ лей, приходящееся на одно растение. Про­ дуктивная кустистость имеет большое практическое значение, от нее в значитель­ ной степени зависит урожайность. Стеблевые побеги, образовавшие соцветия, но не успевшие к уборке сформировать семена, называют подгоном, а побеги без соцветий — подседом. Динамика формирования побегов кущения и узловых корней у зерновых культур неодинакова. У ржи и овса кущение и укоре­ нение протекают одновременно в период появления 3...4-го листа. У ячменя и пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения, кущение происходит в период появления 3-го листа, а укоренение — 4...5-го листа. У проса побеги кущения образуются в период появления 5...6-го листа, у кукурузы — 6...7-го и у сорго — 7...8-го листа. Узловые корни у этих культур начинают развиваться при образовании 3...4-го листа. Этим в значительной степени объясняется способность хлебов второй группы лучше переносить недостаток влаги в начальный и (кроме кукурузы) в последующие периоды роста и развития. В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели рас­ тения. Узел кущения залегает на глубине 2...3 см; при более глу­ боком залегании повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пони­ женных температур. 160 На глубину залегания узла кущения сильно влияют глубина за­ делки семян, обработка семян ретардантами, температура, свет, тип почвы и сорт. При недостатке света узел кущения залегает ближе к поверхности почвы, при пониженной температуре, при более глу­ бокой заделке семян и при их обработке ретардантами увеличивает­ ся глубина залегания узла кущения. Сорта твердой пшеницы закла­ дывают узел кущения глубже, чем сорта мягкой пшеницы. Кущение растений зависит от температуры, наличия влаги, пи­ тательных веществ, сроков посева, вида и сорта растения. Куще­ ние хлебов первой группы может происходить при температуре около 5 °С, но в этих случаях энергия кущения бывает слабой. Наиболее дружное кущение бывает при температуре 10...15 °С. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстро и побегов образуется меньше. У своевременно посеянной озимой ржи при оптимальной тем­ пературе и влажности почвы кущение в основном происходит осе­ нью, у озимой пшеницы и тритикале — осенью и весной. Каждое растение может образовать от одного до нескольких продуктив­ ных стеблей, у озимых хлебов их обычно бывает 3...6, у ячменя и овса — 2...3, а у яровой пшеницы — 1, редко 2. Чем выше продук­ тивная кустистость, тем больше выход зерна с растения, но наи­ больший урожай с единицы площади получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте растений. О значении кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. П. Н. Константинов, А. И. Носатовский, П. П. Лукьяненко и другие исследователи рассматривают кущение как нежела-» тельное явление, особенно в засушливых районах. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ, из-за чего ухудшается снабжение ими главных стеблей. При этом урожай со вторичных стеблей недоста­ точен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур для засушливых районов эти ученые счита­ ют 1...2-стебельные растения. Другие исследователи (В. Р. Вильяме, В. Е. Писарев, С. А. Мура­ вьев, Я. В. Губанов и др.) считают, что при хорошем кущении бла­ годаря нарастанию листовой поверхности накапливается большее количество органического вещества, которое используется для формирования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30...50% урожая зерна, на изреженных посевах —до 60...70 %. Однако сильное кущение может привести к полеганию, особенно в увлажненной зоне, к снижению урожайности и каче­ ства продукции. Загущенные посевы больше полегают, из-за чего снижается фотосинтетическая деятельность растений, ухудшается налив зер­ на и увеличиваются потери при уборке. Оптимальная густота про­ дуктивного стеблестоя для зерновых хлебов составляет 500...600 растений на 1 м , что обеспечивает урожайность 4...5 т/га. 2 11 Г С . Посыпанон 161 В ы х о д в т р у б к у характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхнос­ тью почвы на высоте 3...5 см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы — бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и эле­ ментами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост. Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, рас­ положенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5...7 дней, затем рост за­ медляется и заканчивается на 10...15-й день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоуз­ лие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения — началу налива зерна. В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения. На нормально развитых посевах зерновых культур пло­ щадь листьев в этой фазе достигает 30...40 тыс. муга, Ф П — 2,0...2,5 млн м • дни/га, накапливается до 50...60 % сухого веще­ ства от общей массы за весь период вегетации. Эта фаза характе­ ризуется интенсивным развитием корневой системы, к ее концу глубина проникновения корней в почву может достигать «1,5...2,5 м. К о л о ш е н и е , или в ы м е т ы в а н и е , характеризуется появле­ нием соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2...3 дня —на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов. В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется ко­ лос (метелка). Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жар­ кая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа не­ доразвитых и стерильных цветков. Ц в е т е н и е у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения (выметывания). Так, у ячменя цветение прохо­ дит еще до полного колошения, когда колос не вышел из влагали­ ща листа; у пшеницы — через 2...3 дня, у ржи — через 8... 10 дней, у тритикале — через 1... 12 дней после колошения. П о способу опыления зерновые хлеба делят на самоопыляю­ щиеся (пшеница, ячмень, тритикале, овес, просо, рис) и пере­ крестноопыляющиеся (рожь, гречиха, кукуруза, сорго). Расте­ ния-самоопылители опыляются преимущественно при закры­ тых цветках своей пыльцой. У п ш е н и ц ы иногда (в жаркую 2 162 погоду) цветки раскрываются и может происходить перекрест­ ное (спонтанное) опыление. У перекрестноопыляющихся расте­ ний во время цветения с помощью набухших лодикул раздвига­ ются цветковые чешуи и появляются созревшие пыльники и рыльца пестиков. Пыльца переносится с помощью ветра или на­ секомых, опыление лучше протекает в теплую ясную погоду. При неблагоприятных условиях в период цветения снижается завязываемость семян; у такой культуры, как рожь, череззерница может достигать 25...30 % и более, что вызывает снижение уро­ жайности. У колосовых культур (пшеница, рожь, тритикале, ячмень) цве­ тение начинается со средней части колоса, у метельчатых (овес, просо, сорго) — с верхней части метелки. С п е л о с т ь наступает вслед за цветением. Процесс образова­ ния зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода: формиро­ вание, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян. Образование семян — период от оплодотворения до появления точки роста, семя спо­ собно дать слабый росток, масса 1000 семян 1 г, продолжитель­ ность периода 1...9 дней. Формирование семян продолжается до достижения оконча­ тельной длины зерна. К концу периода заканчивается дифферен­ циация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращает­ ся в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна 65...80 %, масса 1000 семян 8... 12 г, продолжительность периода 5...8 дней. Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37...40 %, продолжительность периода 20...25 дней. Период налива делят на четыре фазы: 1) водянистого состояния — начало формирования клеток э н ­ досперма; сухое вещество составляет 2...3 % максимального ко­ личества; длительность фазы 6 дней; 2) предмолочного состояния — содержимое семеня водянистое с молочным оттенком; сухого вещества накапливается 10 %; про­ должительность фазы 6...7 дней; 3) молочного состояния — зерно содержит молокообразную бе­ лую жидкость; содержание сухого вещества 50 % массы зрелого се­ мени; длительность фазы 7... 15 дней; 4) тестообразного состояния — эндосперм имеет консистенцию теста; содержание сухого вещества 85...90 % максимального коли­ чества; продолжительность фазы 4...5 дней. С о з р е в а н и е начинается с прекращения поступления плас­ тических веществ. Влажность зерна снижается до 18... 12 % и даже до 8 %. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хо­ зяйственных целей, но развитие семени еще не закончено. п 163 Период созревания делят на две фазы: 1) восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, обо­ лочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30 %. Длительность фазы 3...6 дней. В этой фазе приступают к двух­ фазной (раздельной) уборке; 2) твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнис­ тый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска ти­ пичная. Влажность в зависимости от зоны 8...22 %. Продолжи­ тельность фазы 3...5 дней. В этой фазе протекают сложные биохи­ мические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени — нормальная всхожесть. Поэтому дополнитель­ но выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и пол­ ная спелость. Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углево­ дов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце — нормальная. Продолжительность этого периода колеб­ лется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от особенностей культуры и внешних условий. В южных и юго-восточных районах страны посевы зерновых культур в период налива подвергаются действию суховеев, возни­ кающих в условиях высокой температуры и низкой влажности. Налив зерна в таких условиях прекращается, происходит «запал» или «захват», зерно становится морщинистым, щуплым, невыпол­ ненным, что приводит к резкому снижению урожая. Основные средства борьбы с суховеями — расширение полевого лесонасаж­ дения, применение агротехнических приемов, способствующих накоплению влаги в почве. В условиях дождливой и теплой погоды в период налива и созре­ вания может происходить «стекание» (чаще наблюдается у пшени­ цы) из-за выщелачивания растворимых веществ из зерна, в этом случае зерно теряет массу и его технологические свойства ухудша­ ются. В Западней и Восточной Сибири в отдельные годы период со­ зревания затягивается и посевы попадают под заморозки, в резуль­ тате снижается урожайность, получают морозобойное зерно с низ­ ким качеством. В этих районах для получения более высоких уро­ жаев зерна хорошего качества применяют двухфазную уборку с первой половины восковой спелости, а также используют скоро­ спелые сорта. 14.2. ОЗИМЫЕ КУЛЬТУРЫ Озимые культуры имеют важное значение в увеличении произ­ водства зерна. В основных районах возделывания они дают более высокие урожаи зерна, чем яровые. Озимые культуры при хоро164 шем развитии с осени лучше, чем яровые, используют весенние запасы влаги и питательных веществ. Весной они быстро наращи­ вают вегетативную массу и меньше страдают от весенних засух. Более раннее созревание озимых ограждает их также от суховеев. Озимую пшеницу убирают на 8... 10 дней, а озимый ячмень —на 10...12 дней раньше яровых форм. При ранней уборке появляется возможность более тщательно подготовить почву для последую­ щих культур. Возделывая озимые культуры, можно часть полевых работ перенести на осень, благодаря чему значительно снижается напряженность в период весеннего посева. П л о щ а д ь посева озимых культур в Р о с с и й с к о й Федерации в 2003 г. составила 10,2 млн га. Первое место занимает озимая пшеница, второе — озимая рожь, третье — озимый ячмень. При хорошем уровне агротехники можно получать 6,0...6,5 т озимых культур с 1 га. Важное значение в повышении урожайности имеет внедрение зимостойких, высокопродуктивных, короткостебельных, устойчивых к полеганию сортов озимой пшеницы с потенци­ альной урожайностью 8...9 т/га, озимой ржи — 5...6т/га. На долю озимых культур приходится около 38,5 % всего вало­ вого сбора зерна, такой удельный вес их в зерновом балансе стра­ ны недостаточен. Повышение урожайности и расширение посев­ ных площадей этих культур — важные резервы увеличения произ­ водства зерна. Зимостойкость, морозостойкость. В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблаго­ приятным внешним воздействиям, которые приводят к частично­ му изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость расте­ ний к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зи­ мостойкости и морозостойкости, а также от закалки. Под зимостойкостью понимают способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов (выпревание, вымокание и др.). Под морозостойкостью понимают способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в зимний период. Способность растений выдерживать низкие поло­ жительные температуры называют холодостойкостью. Зимостойкость и морозостойкость растений — сложные физио­ логические свойства. Они непостоянны, формируются на опреде­ ленных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И. И. Туманов установил, что закалка протекает осенью в две фазы. Первая проходит в условиях интенсивного освещения и по­ ниженных температур (8... 10 °С) в дневные часы и при температу­ ре около 0 °С в ночное время. В этой фазе в растениях, особенно в узлах кущения, накапливаются пластические вещества, преиму­ щественно сахара, так как в прохладное время ночью их расход на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Перед ухо­ дом в зиму у озимых культур накапливается около 20...25 % саха165 ров в пересчете на сухое вещество. Озимые, прошедшие первую фазу, способны выдерживать температуру до —12 "С. Вторая фаза закалки протекает при более низких температурах (0...—5 °С), повышение зимостойкости обусловлено главным обра­ зом процессом обезвоживания клеток, оттоком воды из цитоплаз­ мы в межклеточные пространства и превращением в клетках н е ­ растворимых в воде органических веществ в растворимые. В ре­ зультате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев. Быстрее проходит вторую фазу закалки озимая рожь, медленнее — озимая пшеница и тритикале и совсем медленно — озимый ячмень. Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные дни, че­ редующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы закалки требуется 12... 14 дней, а для полной закал­ ки — 21...24 дня. Озимые хлеба после закалки становятся более зи­ мостойкими и способны переносить морозы до —18...—20 "С в зоне узла кущения, а также меньше реагируют на другие неблагоприят­ ные климатические факторы. Лучшей закалке озимых способствуют посев в оптимальные сроки, достаточная обеспеченность растений фосфором и калием. Изреживание и гибель озимых культур. Эти явления могут быть вызваны осенней засухой, слабой закалкой поздних всходов, силь­ ными морозами в малоснежные зимы, резкими колебаниями тем­ ператур, мощным снежным покровом, застоем воды на поверх­ ности почвы. Часто гибель наступает от совместного действия не­ скольких факторов. Главные причины изреживания и гибели посевов озимых куль­ тур — это вымерзание, выпрев^мие, вымокание, выпирание, ледя­ ные корки. В ы м е р з а н и е — одна из наиболее распространенных и час­ тых причин повреждения и гибели озимых в районах Чернозем­ ной зоны, в юго-восточных районах Нечерноземной зоны России. Основной фактор гибели или повреждения посевов озимых — действие низких температур. В это время в межклеточных про­ странствах тканей растений образуются кристаллы льда, которые оказывают на протоплазму механическое давление. Обезвоженная протоплазма повреждается и теряет непроницаемость. У расте­ ний, поврежденных морозами, листья желтеют, узел кущения ста­ новится дряблым, размочаленным, буреет, корни также буреют и теряют тургор. В бесснежье иногда озимые вымерзают от резких колебаний температур (днем — положительные, ночью — отрица­ тельные). Иногда в южных районах нашей страны после схода снега при небольшом потеплении (выше 5 °С) в январские и февральские оттепели озимые возобновляют вегетацию, что ведет к быстрой потере закалки растений, при возврате холодов может наблюдать­ ся гибель озимой пшеницы. 166 Наибольшей морозостойкостью отличается озимая рожь. Она вы­ держивает морозы —20 °С и более на глубине узла кущения, озимая пшеница и тритикале — до —18, а озимый ячмень — до —12 °С. Более низкие температуры могут быть губительными для этих культур. Для предохранения озимых от вымерзания важное значение имеют тщательная и своевременная подготовка почвы к посеву, применение фосфорно-калийных удобрений, если обеспечен­ ность почвы этими элементами средняя и ниже средней, исполь­ зование морозостойких сортов, более глубокая заделка семян, сне­ гозадержание. Снег обладает малой теплопроводностью и хорошо защищает озимые от чрезмерно низких температур. Например, температура почвы на глубине узла кущения (2 см) при морозе —32...—33 °С и отсутствии снежного покрова была —20...—22 °С, при снежном покрове высотой 15 см 7...—11 "С, а высотой 50 см — всего лишь —2...—3 °С. Снегозадержание — эффективный прием предотвращения гибели озимых от вымерзания, кроме того, это дает возможность накопить влагу на посевах озимых. В ы п р е в а н и е озимых культур происходит вследствие мощ­ ного развития при продолжительной теплой осени и выпадения снега на талую почву. Длительное время находясь под толстым снежным покровом, растения истощаются и гибнут, так как на­ копленные питательные вещества расходуются на дыхание, а по­ полнения углеводов не происходит. При выходе из-под снега ози­ мые оказываются побуревшими и дряблыми, так как ткани мерт­ веют, листья нередко покрываются налетом снежной плесени. Выпревание озимых культур отмечается в основном в районах Нечерноземной зоны, на тяжелых суглинистых почвах с плохой водопроницаемостью. Озимая рожь и тритикале в большей степе­ ни подвергаются выпреванию, чем озимая пшеница. Для предотв­ ращения гибели озимых от выпревания нельзя допускать завыше­ ния нормы высева и преждевременного посева, проводить прика­ тывание озимых после выпадения снега на талую почву. В ы м о к а н и е наблюдается в районах избыточного увлажне­ ния Нечерноземной зоны, а также в пониженных местах рельефа, где задерживается вода. Растения в этом случае гибнут от недо­ статка кислорода. Вымокание может происходить как осенью, так и весной. Переувлажнение почвы осенью задерживает рост растений и приводит к отмиранию нижних, а затем и верхних листьев. От вы­ мокания больше страдают растения с мощно развитой вегетатив­ ной массой. В районах Нечерноземной зоны России во время от­ тепелей снег тает, что приводит к длительному застою воды на по­ севах озимых культур, особенно в пониженных местах. Нередко оттепели сменяются морозами, образуется ледяная корка, что так­ же приводит к гибели посевов. В основных районах возделывания озимых чаще наблюдается весеннее вымокание, чем осеннее. Застой воды приводит к гибели 167 посевов. Чем выше температура, тем интенсивнее идет этот про­ цесс. В начале весенней вегетации озимая пшеница может перено­ сить затопление при невысоких температурах в течение 2 нед и бо­ лее. С повышением температуры устойчивость к вымоканию сни­ жается, и уже через 8... 10 дней озимые желтеют и погибают. Озимая рожь страдает от вымокания больше, чем озимая пшеница. Для предупреждения вымокания необходимо проводить тща­ тельное предпосевное выравнивание почвы, отводить скапливаю­ щуюся воду, применять гребневые посевы. В ы п и р а н и е озимых культур происходит из-за образования ледяных линз зимой или весной при переменном замерзании и оттаивании почвы, вследствие чего происходит разрыв корней. При таянии линз почва оседает и узел кущения обнажается. Вы­ пирание наблюдается в Нечерноземной и Центрально-Черно­ земной зонах, на Северном Кавказе, в районах Поволжья и дру­ гих областях с резкими колебаниями температур в ранневесенний период. Для того чтобы избежать выпирания, необходимо проводить своевременную основную и предпосевную обработку почвы, более глубоко высевать семена, прикатывать почву до и после посева, использовать сорта с глубоким залеганием узла кущения, обраба­ тывать семена ретардантами. В опытах кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Ти­ мирязева при предпосевной обработке семян озимой пшеницы ЦеЦеЦе 460 зимостойкость озимой пшеницы повышалась вслед­ ствие более глубокого (на 1...2 см) залегания узла кущения и лучше­ го развития корневой системы, перезимовка растений озимой пше­ ницы возрастала на 10...20%, а урожайность —на 0,35...0,40т/га. Обработка семян ретардантами дает положительные результаты только при ранних и оптимальных сроках посева, на поздних по­ севах этот прием не эффективен. Озимые, подвергшиеся выпиранию, бороновать нельзя, такие посевы лучше прикатать весной кольчатыми или зубчатыми кат­ ками. Это даст возможность прижать обнаженные узлы кущения во влажную почву, благодаря чему ускоряется образование новых узловых корешков и растения быстрее трогаются в рост. Л е д я н ы е к о р к и нередко являются причиной повреждения или гибели озимых. Различают ледяные корки притертые и вися­ чие. Наиболее опасна притертая корка. Она появляется, когда снег при оттепелях полностью тает, а образовавшаяся вода при похолодании замерзает, образуя ледяную корку, смерзшуюся с верхним слоем почвы и вмерзшими в него растениями. Висячая корка может образоваться, когда снег тает сверху и замерзает. Рас­ тения подвергаются механическим повреждениям, прекращается доступ воздуха к ним, нарушается газообмен, все это приводит к изреживанию или гибели. Ледяная корка наиболее часто наблюда­ ется в районах юго-востока, в Центрально-Черноземной зоне. 168 Наиболее эффективные средства защиты растений от ледяных корок — щелевание, снегозадержание, рассев минеральных удоб­ рений, золы, торфяной крошки на посевах с притертой коркой. С н е ж н а я п л е с е н ь и с к л е р о т и н и о з поражают расте­ ния озимых, ослабленные в результате выпревания, вымокания и других неблагоприятных условий. Для борьбы с этими болезнями необходимо проводить предпосевное протравливание семян, вне­ дрять устойчивые сорта. В ы д у в а н и е часто наблюдается в сухую осень или весной преимущественно на бесструктурных почвах, в открытых безлес­ ных местах — в степной части Поволжья, на Северном .Кавказе. Пыльные бури вызывают гибель посевов вследствие выдувания поверхностных слоев почвы, узлы кущения оказываются на по­ верхности, в результате растения засыхают или гибнут во время зимовки от действия низких температур. В пониженных местах и у лесополос озимые могут быть засыпаны почвой, на отдельных участках слой нанесенной почвы может достигать 10 см и более. Растения, оказавшиеся под таким слоем почвы, не могут выбиться на поверхность и гибнут. Для предотвращения гибели озимых от выдувания проводят ле­ сомелиоративные мероприятия, высевают кулисы, размещают культуры полосами (озимая пшеница и многолетние травы), высе­ вают озимые по стерне. Контроль за ходом перезимовки. Очень важно следить за состоя­ нием озимых культур зимой и особенно в переходный период от зимы к весне. Для наблюдения за ходом перезимовки зерновых хлебов в течение зимы применяют метод монолитов, т. е. берут пробы на отращивание. Делают это обычно один раз в месяц, на­ чиная с конца декабря. Площадку, с которой берут монолит, очи­ щают от снега и вырубают монолит размером 25 х 25 см на глубину 15...20 см с таким расчетом, чтобы взять два рядка растений без повреждения. Монолит помещают в ящик, укрывают мешковиной и перевозят в теплое помещение (12...14 °С) на 2...3 дня для посте­ пенного оттаивания. Затем переносят его в еще более теплое (18...20 °С) и светлое помещение на 12...14 дней для отращивания, почву поддерживают во влажном состоянии. После этого растения осторожно извлекают из почвы, корни отмывают и подсчитывают отросшие и погибшие растения. Определяют густоту растений на 1 м или процент перезимовавших растений, который вычисляют по отношению к общему числу растений в монолите. Для быстрого определения состояния озимых П. А. Власюк и М. А. Гурилева предложили новый метод, основанный на окраши­ вании срезов конуса роста раствором кислого фуксина. Под дей­ ствием фуксина отмершие части становятся красно-розовыми, а неповрежденный конус нарастания не окрашивается. В последнее время наибольшее распространение получил уско­ ренный метод определения жизнеспособности растений по ин2 169 тенсивности отрастания узла кущения (донской метод). Суть ме­ тода состоит в том, что у взятых растений срезают стебли на рас­ стоянии 1,0...1,5 см от узла кущения, а корни обрезают полнос­ тью. Такие растения помещают в сосуд на увлажненную фильт­ ровальную бумагу, вату или марлю, накрывают крышкой и оставляют на 12...24 ч при температуре 24...26 °С. Хорошо сохра­ нившиеся растения дают прирост стебля до 10 мм, ослаблен­ ные — 3...5 мм. Затем подсчитывают живые, ослабленные и отмер­ шие растения и определяют густоту растений на 1 м . К сильноизреженным относят посевы, где на 1 м насчитывается не более 100...120 здоровых растений, к среднеизреженным — 130...200 рас­ тений, к слабоизреженным посевам относят те, где выпадание расте­ ний не превышает 15...20 %. Такое определение состояния озимых проводят до наступления весны, чтобы заблаговременно выявить площади изреженных или погибших посевов озимых. На месте полностью погибших и сильноизреженных посевов весной высева­ ют другие культуры, а среднеизреженные посевы ремонтируют, подсевая яровые зерновые культуры (ячмень, пшеницу). Окончательную оценку состояния озимых проводят ранней весной при инвентаризации, когда посевы уже тронулись в рост и живые растения можно легко отличить от погибших. Подсчитыва­ ют густоту живых растений и решают вопрос о пересеве или под­ севе, намечают меры по уходу за озимыми. 2 2 14.2.1. Озимая пшеница Озимая пшеница — одна из важнейших, наиболее ценных и высо­ коурожайных зерновых культур. Ее ценность состоит в том, что зерно отличается высоким содержанием белка (16%) и углеводов (80%), наряду с яровой пшеницей ее широко используют в хлебопечении, макаронной, кондитерской промышленности. Отходы мукомольной промышленности, солому и полову используют на корм скоту. Пшеничный хлеб отличается высокими вкусовыми, питатель­ ными свойствами, хорошей переваримостью. Он никогда не при­ едается, дополняет и делает вкусной и сытной другую пищу. Чело­ век получает с хлебом от одной трети до половины энергии, необ­ ходимой для жизнедеятельности, витамины В В , РР, а также ценные для организма соединения кальция, фосфора и железа. В зерне пшеницы содержится 11...20 % белка, 63...74 % крахма­ ла, около 2 % жира и столько же клетчатки и золы. Важнейшие показатели, характеризующие качество пшеницы, — содержание в зерне белка и клейковины. Содержание белка определяет характер использования пшеницы. Например, для хлебопечения требуется зерно с содержанием белка 14...15 %, для изготовления макарон­ ных изделий — 17... 18 %. Наибольшую ценность представляют высококачественные сор­ та сильной, ценной и твердой пшеницы. В основу деления мягкой ь 170 2 пшеницы на классы по силе муки (сильная, средняя и слабая) по­ ложены содержание в зерне белка, клейковины и качество клей­ ковины. К сильной пшенице относят только сорта мягкой пшеницы с содержанием белка в зерне более 14 %, клейковины первой груп­ пы качества более 28 %, способные давать хлеб высокого качества (большого объема и пористый) не только в чистом виде, но и при добавлении к муке слабых пшениц. За способность сильной пше­ ницы улучшать слабую ее называют улучшителем. К средней пшенице относят сорта с содержанием белка в зерне 11,0... 13,9 %, клейковины 25...27 % (второй группы качества), мука из нее имеет хорошие хлебопекарные свойства, но не улучшает муку слабой пшеницы. Слабые пшеницы отличаются более низким содержанием бел­ ка (менее 11%), клейковины в них менее 25 % (третьей группы ка­ чества). Мука слабых пшениц дает хлеб низкого качества с не­ большим объемом и плохой пористостью. К ценной пшенице относят сорта, которые по качеству зерна и технологическим свойствам близки к сильной пшенице, но от­ дельные показатели не соответствуют требованиям сортов-улучшителей. На содержание белка сильно влияют почвенно-климатические условия. При продвижении посевов пшеницы и других зерновых культур с севера на юг и с запада на восток содержание белка уве­ личивается. На качестве зерна сказываются сухость воздуха, сол­ нечная инсоляция, повышенное содержание азота в почве и уро­ вень агротехники. Например, содержание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной на северо-западе, составляет 12,6 %, а в районах Поволжья — до 16,8 %. Содержание белка и клейковины повышается, если налив зерна происходит в жаркую и сухую пого­ ду. При повреждении зерна клопом-черепашкой значительно снижается его качество. Помимо хлебопечения, производства макарон и кондитерских изделий из зерна пшеницы можно получать спирт, крахмал, дек­ стрин. Отходы мукомольного производства (отруби, мучную пыль), солому и полову используют для кормления сельскохозяй­ ственных животных. Часто посевы озимой пшеницы служат ис­ точником корма, приготовления сена, сенажа и силоса. Солому также применяют в виде подстилки для животных, для приготов­ ления высококачественной бумаги, изготовления шляп, плетения корзин и в качестве строительного материала. В мировом земледелии пшеница занимает первое место среди других сельскохозяйственных культур, ее возделывают во всех час­ тях света на площади 208,8 млн га (ФАО, 2004). По посевным пло­ щадям и производству зерна пшеницы Российская Федерация за­ нимает одно из первых мест в мире, в 2003 г. площадь, занятая пшеницей, составила 22,1 млн га. Ее посевы в нашей стране рас171 пространены от Полярного круга до пустынь Средней Азии и бе­ регов Тихого океана. Из зарубежных стран наибольшие посевные площади пшеницы имеют Китай, США, Индия, Канада, Аргенти­ на, Франция. В Европе и США основные площади посева занима­ ет озимая пшеница, а в Российской Федерации и Канаде преобла­ дает яровая пшеница. Пшеница — одна из наиболее древних культур на земном шаре. В Европе и Азии ее начали возделывать еще в доисторические вре­ мена. Новейшие исследования показывают, что свыше 6,5 тыс. лет назад пшеница была известна в Ираке, в Египте и Малой Азии ее высевали за 6 тыс. лет до н. э., за 3 тыс. лет до н. э. пшеницу сеяли в Китае, Туркмении, Грузии, Армении и Азербайджане, а следы ее культуры в IV тысячелетии до н. э. были обнаружены на террито­ рии Хмельницкой области Украины. Наибольшее разнообразие дикорастущих видов пшеницы со­ средоточено в горных районах Армении и Азербайджана. Озимая пшеница в Российской Федерации широко распрост­ ранена. На севере ее возделывают до 65° с. ш. (Архангельская обл.), на юге — до 41° с. ш. (юг Дагестана). Основные площади п о ­ сева озимой пшеницы размещены в районах с благоприятными условиями перезимовки — на Северном Кавказе, в ЦентральноЧерноземной зоне, а также в районах Поволжья и Закавказья. За последние годы значительно увеличились площади посева озимой пшеницы в Центральном районе Нечерноземной зоны. Площадь посева озимой пшеницы в Р Ф в 2003 г. составила 10,1 млн га. При высоком уровне агротехники и нормальной пере­ зимовке она дает урожаи зерна, превосходящие урожаи озимой ржи и яровой пшеницы. В районах Северного Кавказа урожай­ ность сортов Безостая 1, Мироновская 808, Московская 70 на больших площадях достигает 5...6 т/га, а при орошении — 8...9 т/га и более. Однако средняя урожайность по стране еще невысокая. В 2003 г. она составила 2,13 т/га. Ботаническое описание. Пшеница (род Triticum) насчитывает 22 вида, относящиеся к семейству Мятликовые (Роасеае). Наиболь­ шие площади в посевах как в нашей стране, так и за рубежом за­ нимают два вида: мягкая и твердая. Мягкая, или обыкновенная, пшеница (Triticum aestivum L.) преоб­ ладает в культуре; имеются озимые и яровые формы. Колос до­ вольно рыхлый. Лицевая сторона колоса шире боковой. Колоско­ вые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком, по консистенции эндосперм может быть мучнистым или полустекловидным. Есть остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых чешуях не длиннее колоса и расходятся вее­ рообразно. Соломина полая. Твердая пшеница (Triticum durum Desf.) в Российской Федерации представлена преимущественно яровыми формами. Озимые ф о р 172 мы этого вида возделывают на небольших площадях в Краснодар­ ском и Ставропольском краях, Ростовской области и низменнопредгорных районах Дагестана, Республики Ингушетии и Чеченс­ кой Республики. Колосья у твердой пшеницы длинные, колосковые чешуи силь­ но закрывают цветок; киль ярко выражен, зерно полностью по­ гружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница гораздо лучше мягкой противостоит осыпанию, но обмолот ее более тру­ ден. Колос плотный, остистый. Ости параллельны колосу и длин­ нее его, боковая сторона колоса шире лицевой (толщина больше ширины). Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабовыраженным хохолком или почти без хохолка, в изломе стекловидное. Поперечный разрез зерна угловатый (у мягкой близок к кругло­ му). Соломина твердой пшеницы в верхнем междоузлии выпол­ ненная или с небольшим просветом. По морфологическим признакам — остистости (наличие или отсутствие на колосе остей); опушенное™ колосковых чешуи (голые или опушенные); окраске колоса (белая, красная или чер­ ная); окраске остей (одинаковая с окраской колоса или черная); окраске зерна (белая или красная) — пшеницу делят на разно­ видности. Из мягких пшениц наиболее-распространены разно­ видности лютесценс, эритроспермум и в меньшей степени — ферругинеум, мильтурум; из твердых пшениц — гордеиформе и мелянопус. В каждой разновидности имеются сорта, различающиеся меж­ ду собой (не всегда) по морфологическим признакам, но глав­ ным образом по биологическим и производственным особеннос­ тям. В пределах одной разновидности могут быть сорта озимые и яровые, скороспелые и позднеспелые, различной зимостойкости и засухоустойчивости, кустистости, осыпаемости, устойчивости к болезням, вредителям, полеганию. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . В разные пе­ риоды вегетации пшеница предъявляет неодинаковые требования к теплу. Ее семена начинают прорастать при температуре 1...2 °С, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14... 16 °С (I этап органоге­ неза) всходы появляются через 7...9 дней после посева. Сумма ак­ тивных температур за период посев—всходы составляет 116...139 "С. Через 13...15 дней после полных всходов при темпера­ туре 12...15 °С начинается кущение (И...III этапы), оно продолжа­ ется 30...45дней в зависимости от срока посева, температуры и влажности. Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная тем­ пература воздуха (до 6... 10 °С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают общее развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Кущение значи­ тельно повышается при внесении азотных удобрений и при посеве 173 крупными семенами. В благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3...5 стеблей. В переходный осенне-зимний период для развития озимой пшеницы наиболее благоприятна сухая ясная и теплая погода днем (до Ю...12°С) с понижением до отрицательных температур ночью, это способствует большему накоплению углеводов, про­ хождению закалки и лучшей перезимовке. При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4...5 "С осенний рост озимой пшеницы приостанавливается. Вес­ ной при повышении температуры до 5 "С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она под­ нимается до 10 °С, а ночью падает до —10 °С. Озимая пшеница мо­ жет выдержать температуру в зоне узла кущения —16...—18 °С. Со­ временные сорта (Мироновская 808, Краснодарская 99 и др.) отличаются большей устойчивостью к пониженным температурам и способны переносить зимние морозы до —25...—30 °С при нали­ чии снежного покрова. Выход в трубку (IV...VII этапы) у озимой пшеницы начинает­ ся через 25...35 дней после весеннего отрастания, колошение (VIII этап) — через 30 дней после выхода в трубку. Цветение (IX этап) пшеницы начинается через 2...3дня после колошения и продолжается около недели. Продолжительность формирования, налива и созревания зерна (X...XII этапы) около 30...35 дней, зави­ сит от погодных условий и особенностей сорта. При дождливой и прохладной погоде этот период удлиняется, а при засушливой — сокращается. Общая сумма положительных температур от посева до полной спелости составляет 1850...2200 "С. Продолжительность вегетаци­ онного периода (включая зиму) колеблется от 275 до 350 дней. Озимая пшеница — достаточно жаровыносливая и засухоустой­ чивая, но менее зимостойкая культура, чем озимая рожь. Однако при слишком высоких температурах (выше 40 °С), при недостатке влаги и сухих ветрах нарушается нормальный процесс фотосинтеза, повышается транспирация, тормозится рост растений, что препят­ ствует хорошему наливу зерна. Действие суховеев сильнее сказыва­ ется тогда, когда они продолжительные и сопровождаются недо­ статком влаги в почве. При орошении пшеницы снижается отрица­ тельное действие суховеев и предотвращается щуплость зерна. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с тем, что у нее более продолжительный вегетационный период и она формирует более высокий урожай сухой массы. Потребление влаги в течение вегетации идет нерав­ номерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры, развития корневой системы и на­ личия влаги в почве. 174 В фазе прорастания зерна и появления всходов растения по­ требляют сравнительно небольшое количество влаги. Однако что­ бы получить дружные и полноценные всходы, необходимо иметь в верхнем слое почвы (0...10 см) не менее 10 мм продуктивной вла­ ги. П о мере роста и развития растений потребность во влаге по­ вышается. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы необходимо иметь не менее 30 мм продуктивной влаги в слое п о ­ чвы 0...20 см. Озимая пшеница наибольшее количество влаги рас­ ходует от весеннего отрастания до колошения (до 70 % общей по­ требности в воде за вегетацию) и наименьшее — от цветения до восковой спелости зерна (до 20 %). Критический период по отно­ шению к влаге у озимой пшеницы — выход в трубку — колошение. При недостатке влаги в этот период приостанавливаются рост рас­ тений, формирование площади листьев, нарушается дифференци­ ация генеративных органов, образуется большое количество бес­ плодных цветков, снижаются общее накопление сухого вещества и высота растений, что ведет к недобору урожая. Во время цветения и налива зерна из-за недостатка влаги сни­ жаются озерненность колоса, крупность и урожай зерна. К началу весенней вегетации благодаря осенним, зимним и весенним осад­ кам почва увлажняется на глубину 50...80 см, а во влажные годы — до 150...200 см, что создает благоприятные условия по влагообес­ печенности. Корневая система озимой пшеницы проникает на глубину до 1,5...2,0 м, она использует воду не только из корнеобитаемого слоя, но и из более глубоких слоев почвы. Снижение темпов роста озимой пшеницы, а иногда и гибель ее посевов могут наблюдаться и при переувлажнении, особенно поздней осенью и ранней весной, а в северных районах России — даже летом при обильном выпадении осадков, когда почва увлаж­ няется до полного насыщения. В этом случае нарушается воздуш­ ный режим, ухудшаются условия для микробиологических про­ цессов, минерального питания. При продолжительном увлажне­ нии снижаются темпы роста, увеличивается продолжительность вегетации, возможно загнивание корневой системы, снижается устойчивость к полеганию, вследствие чего снижаются урожай­ ность и качество зерна. Для получения высоких урожаев озимой пшеницы с хорошим качеством зерна наиболее благоприятная влажность почвы (в слое 0...60 см) — не ниже влажности разрыва капилляров. Коэффици­ ент водопотребления этой культуры равен 400...500. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Озимая пшеница предъявляет по­ вышенные требования к почве. Для нее наиболее пригодны почвы с мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием пита­ тельных веществ и хорошими водно-физическими свойствами. Этим требованиям в большей мере удовлетворяют высокоплодо­ родные черноземные, темно-каштановые почвы с нейтральной или слабокислой реакцией ( р Н 6,0...7,5), с содержанием гумуса С0Л 175 не менее 2,0...2,5 %, фосфора и калия не менее 150 мг на 1 кг почвы (по Кирсанову). Эта культура может давать хорошие уро­ жаи на удобренных слабооподзоленных, среднесуглинистых и се­ рых лесных почвах. На легких супесях и осушенных торфяниках, а также на кислых почвах без соответствующего их улучшения ози­ мая пшеница удается плохо. Известкование, применение органи­ ческих и минеральных удобрений на кислых почвах с низким со­ держанием органического вещества — непременные условия при возделывании озимой пшеницы. Под нее лучше отводить более плодородные с выровненным рельефом поля. Пониженные заболоченные участки малопригод­ ны для озимой пшеницы, так как на них она развивается слабо и плохо переносит неблагоприятные условия перезимовки. Озимую пшеницу справедливо называют растением культурного земледе­ лия. Она дает высокие и устойчивые урожаи при высоком уровне агротехники. Т р е б о в а н и я к э л е м е н т а м п и т а н и я . Потребление элементов минерального питания зависит от содержания их в почве в доступных формах, интенсивности развития растений и мощности корневой системы, погодных условий и других факто­ ров. Снижение интенсивности роста растений озимой пшеницы часто связано с недостаточным содержанием элементов минераль­ ного питания — азота, фосфора, калия, а на некоторых почвах — и микроэлементов. Азот — один из наиболее важных элементов питания растений, он регулирует рост вегетативной массы, повышает содержание белка и клейковины в зерне и влияет на формирование урожайнос­ ти. Этот элемент входит в состав аминокислот простых и сложных белков, хлорофилла, некоторых витаминов и ферментов и других органических соединений. Как недостаток, так и избыток азота от­ рицательно сказывается на росте и развитии растений пшеницы и в конечном итоге приводит к снижению урожая. При недостатке азо­ та снижаются темпы накопления сухого вещества, формирования площади листьев, они приобретают бледно-зеленую окраску и преждевременно отмирают. Азотное голодание отрицательно ска­ зывается на формировании элементов структуры урожая, таких, как продуктивная кустистость, число и масса зерен в колосе, масса 1000 зерен, на содержании белка и клейковины в зерне; ухудшаются тех­ нологические свойства и хлебопекарные качества. При избыточном азотном питании резко увеличивается нарас­ тание вегетативной массы, нарушается соотношение между над­ земной массой и корневой системой, удлиняется вегетационный период, снижается устойчивость растений к полеганию и пораже­ нию болезнями. Усиленное азотное питание и несбалансирован­ ность по другим элементам питания ведут к недобору урожая, снижению посевных качеств семян и технологических свойств зерна. 176 Потребление азота растениями озимой пшеницы начинается с первых дней жизни и продолжается до окончания налива зерна. Так, в фазе кущения потребление азота составляет 20 %, в период выхода в трубку — колошения — 50...55, цветения — начала воско­ вой спелости — 10... 15 и к середине восковой спелости — 5...10 % максимального количества потребляемого азота. Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в после­ дующие фазы. Наибольшая потребность в нем ощущается от нача­ ла выхода в трубку до колошения. Максимальное содержание азота в растениях приходится на период от всходов до весеннего кущения и составляет 4,5...6,0% на сухое вещество. По мере роста и развития растений содержание азота снижается и к фазе полной спелости составляет 1,0...1,3 %. В связи с этим важное значение имеют подкормки азотными удоб­ рениями в ранневесенний период для формирования высоких урожаев и в период колошения для получения зерна с высоким содержанием белка и клейковины. Для получения заданного урожая озимой пшеницы с высоким качеством зерна необходимо поддерживать оптимальное содержа­ ние общего азота в листьях: в фазе кущения 5,0...5,5 %, в фазе вы­ хода в трубку 4,5...5,0 и в фазе колошения 3...4 % на АСВ. Фосфор входит в состав многих органических соединений, ферментов и витаминов. При достаточном обеспечении растений фосфором увеличивается урожайность, повышаются качество зер­ на, его выполненность, возрастает доля зерна в структуре урожая, ускоряются развитие и созревание, растения становятся более ус­ тойчивы к полеганию. При хорошей обеспеченности фосфором усиливается развитие корневой системы, она сильнее ветвится и глубже проникает в почву, повышается засухоустойчивость и мо­ розостойкость растений. Фосфор снижает отрицательное действие подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах. Наибольшее содержание фосфора в растениях озимой пшеницы приходится на фазу всходов (1,0...1,5% на АСВ), по мере роста и развития содержание фосфора заметно уменьшается. Наибольшее потребление фосфора приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. При недостаточной обеспеченнос­ ти растений озимой пшеницы фосфором задерживается использо­ вание азота, синтез белков, замедляется рост растений, что приво­ дит к снижению урожая. Признаками фосфорного голодания растений служат появле­ ние красно-фиолетового оттенка в окраске листьев и быстрое их отмирание. Озимая пшеница обладает низкой способностью из­ влекать фосфор, находящийся в труднодоступных формах. Калий улучшает процесс фотосинтеза, углеводный и белковый обмен, перемещение в растениях углеводов, способствует накоп­ лению жиров и белков, повышает устойчивость растений к поле­ ганию, их зимостойкость, уменьшает поражение растений корне12 Г С . П о с ы п а н о » 177 выми гнилями и ржавчиной. При недостатке калия снижаются темпы накопления белков и углеводов, замедляется рост растений, что приводит к снижению урожая и качества зерна. При калийном голодании растений усиливается распад белков, что способствует развитию различных патогенных грибов и бакте­ рий. Внешние признаки калийного голодания — побурение краев листьев и появление на них ржавых пятен. Поступление калия в растения начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Максимальное содержание его в расте­ ниях озимой пшеницы (2,5...3,8 %) приходится на начальные фазы, к фазе полной спелости количество калия снижается до 0,8... 1,0 %. Наибольшее потребление калия приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. Сорта. Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений регулярно публи­ кует Государственный реестр селекционных достижений, допу­ щенных к использованию (сокращенно Госреестр). Нахождение сорта в Госреестре дает право размножать, ввозить и реализовывать семена и посадочный материал сорта на территории субъек­ тов Российской Федерации соответствующего региона. Регионы Российской Федерации Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию 1. Северный Архангельская область Республика Карелия Республика Коми Мурманская область 2. Северо-Западный Вологодская область Калининградская область Костромская область Ленинградская область Новгородская область Псковская область Тверская область Ярославская область 3. Центральный Брянская область Владимирская область Ивановская область Калужская область Московская область Рязанская область Смоленская область 178 Тульская область 4. Волго-Вятский Кировская область Нижегородская область Пермская область Республика Марий Эл Свердловская область Удмуртская Республика Чувашская Республика 5. Центрально-Черноземный Белгородская область Воронежская область Курская область Липецкая область t Орловская область Тамбовская область 6. Северо-Кавказский Республика Ингушетия Кабардино-Балкарская Республика Краснодарский край Республика Дагестан Чеченская Республика Ростовская область Республика Северная Осетия —, Ставропольский край Республика Адыгея 7. Средневолжский Республика Мордовия Пензенская область Республика Татарстан Самарская область Ульяновская область 8. Нижневолжский Астраханская область Волгоградская область Республика Калмыкия Саратовская область 9. Уральский Курганская область Оренбургская область Республика Башкортостан Челябинская область 10. Западно-Сибирский Алтайский край Кемеровская область Новосибирская область Омская область Республика Алтай Томская область Тюменская область 11. Восточно-Сибирский Республика Бурятия Иркутская область Красноярский край Республика Саха (Якутия) Республика Тыва Республика Хакасия Читинская область 12. Дальневосточный Амурская область Камчатская область Магаданская область Приморский край Сахалинская область Хабаровский край Отечественными селекционерами выведено и допущено к ис­ пользованию более 80 сортов озимой пшеницы, не имеющих себе равных в мире по зимостойкости, засухоустойчивости и мукомольно-хлебопекарным качествам зерна. Для получения высоких и устойчивых урожаев в каждом хозяйстве необходимо высевать два-три сорта, отличающиеся скороспелостью, рекомендованные и перспективные для данного региона, с высокой потенциальной продуктивностью, отзывчивостью на удобрения, устойчивостью к полеганию и болезням, включенные в список сильных и ценных пшениц. К наиболее распространенным сортам мягкой озимой пшеницы относятся следующие: Безенчукская 380, Безостая 1, Дон 85, Донская безостая, Заря, Инна, Мироновская 808, Москов­ ская 39, Московская 70, Омская озимая, Саратовская 90, Смуглянка, Тарасовская 29, Юна и др.; сортам твердой озимой пшеницы — Але­ на, Алый парус, Леукурум 21, Прикумчанка, Янтарь Поволжья и др. Особенности агротехники. Почвенно-климатические условия Российской Федерации очень разнообразны, поэтому требуется дифференцированный подход к технологии возделывания озимой пшеницы. Технология должна соответствовать зональным услови­ ям и быть направлена на получение максимальной урожайнос­ ти — 5...6 т/га. Она предусматривает: размещение посевов по луч­ шим предшественникам в системе севооборотов; возделывание высокоурожайных сортов интенсивного типа с высоким каче­ ством зерна, устойчивых к полеганию; обеспечение нормальной 12' 179 реакции почвенного раствора и наличие в почве питательных ве­ ществ; дробное внесение в период вегетации азотных удобрений в оптимальных дозах (по данным почвенной, стеблевой, листовой диагностики); применение регуляторов роста и интегрированной системы защиты растений; охрану окружающей среды и получе­ ние экологически чистой продукции. М е с т о в с е в о о б о р о т е . В полевых севооборотах под ози­ мые отводят несколько полей: в девятипольных — 3, семиполь­ ных — 2. Севооборот — связующее звено в технологии возделыва­ ния озимой пшеницы, он снижает засоренность, распространение болезней и вредителей, повышает эффективность удобрений. Основные требования к предшественникам: своевременное освобождение поля от парозанимающей культуры для обработки почвы и посева, возможность очистить поле от сорняков, нако­ пить и сохранить влагу и на этой основе обеспечить получение дружных всходов, хорошее развитие растений с осени, что будет способствовать лучшей перезимовке и получению высоких уро­ жаев. Лучшие предшественники для озимой пшеницы в зоне недо­ статочного и неустойчивого увлажнения (Северный Кавказ, юговосточная часть Центрально-Черноземной зоны, Поволжье) — чи­ стые пары и прежде всего черный пар. Из других предшественни­ ков в этих районах можно использовать занятые пары — кукурузу на силос, однолетние травы, многолетние бобовые травы на один укос, зерновые бобовые культуры. В качестве непаровых предше­ ственников могут быть использованы озимые, высеваемые по чер­ ному пару, ячмень, картофель и др. В острозасушливых районах (Среднее и Нижнее Поволжье) озимую пшеницу размещают по чистым, а также по кулисным па­ рам. Высевать высокостебельные растения (кукурузу, сорго, под­ солнечник) в пару лучше летом, так как они меньше иссушают почву, чем кулисные растения весеннего посева. В благоприятные по увлажнению годы озимую пшеницу можно размещать по заня­ тым парам (многолетние бобовые травы на один укос, однолетние травы, кукуруза на зеленый корм). Применяя дрошение в этой зоне, можно значительно расширить выбор предшественников, не прибегая к черным парам. В зоне достаточного увлажнения (Северо-Западный и Цент­ ральный районы Нечерноземной зоны) чистые пары экономи­ чески не эффективны, здесь лучшими предшественниками для озимой пшеницы являются занятые пары — ранний картофель, зерновые бобовые культуры, кукуруза на зеленый корм, однолет­ ние травы, лен-долгунец, сидеральные пары, особенно на песча­ ных и супесчаных почвах (например, люпин, который запахива­ ют в фазе сизых бобов). В качестве непаровых предшественников можно использовать озимую пшеницу (но не более 2 лет), яч­ мень, гречиху и др. 180 У д о б р е н и е . Система удобрения предусматривает исполь­ зование органических, минеральных удобрений и химических мелиорантов. Виды, нормы, сроки и способы внесения зависят от почвенно-климатических условий. Система удобрения долж­ на обеспечивать: получение планируемого урожая с высоким качеством зерна; повышение плодородия почвы; сохранение окружающей среды; получение биологически чистой продук­ ции. В среднем озимая пшеница на формирование 1 т зерна потреб­ ляет, кг: N - 32...37, Р 0 - 12...30, К 0 - 20...27. Для обеспечения высокой эффективности минеральных удоб­ рений на полях с кислыми почвами необходимо провести извест­ кование с таким расчетом, чтобы реакция почвенного раствора была близка к нейтральной ( р Н 6). Для получения планируемого урожая нормы внесения удобре­ ний (кг/га) рассчитывают с учетом содержания элементов питания в почве, выноса их растениями на единицу урожая, коэффициен­ тов использования питательных веществ из почвы и удобрений по формуле 2 5 2 с о л ( в-*кс к > Пу п п ^уТЛ-у где П — планируемая урожайность, т/га; В — вынос элементов питания на фор­ мирование 1 т зерна, кг; h — глубина пахотного слоя почвы, см; V— объемная масса почвы, г / с м ; С — содержание элементов питания в почве, мг на 100 г почвы; К — коэффициент использования элементов питания из почвы; С — со­ держание элементов питания в удобрениях, %; К — коэффициент использования элементов питания из удобрений. у 3 п п у у Система удобрения для озимой пшеницы состоит из основного удобрения, которое вносят под основную обработку почвы; пред­ посевного — под предпосевную культивацию; рядкового, или припосевного, — при посеве в рядки; подкормок в течение вегета­ ции растений. Под озимую пшеницу в качестве основного удобрения вносят навоз, торфонавозные компосты и минеральные удобрения. На­ воз — наиболее ценное удобрение во всех зонах возделывания ози­ мой пшеницы. П о многолетним данным опытных учреждений, средняя при­ бавка урожая от внесения 20 т навоза на 1 га составляет в Нечерно­ земной зоне 0,6... 1,3 т/га, в Центрально-Черноземной зоне 0,2...0,4, в Поволжье 0,3...0,5, на Среднем Кавказе 0,2...0,3 т/га. Нормы внесения навоза изменяются по зонам и в зависимос­ ти от типа почвы. В южных районах на черноземных почвах вно­ сят 15...20 т/га, в Нечерноземной зоне на дерново-подзолистой почве — 25...30 т/га. Лучшие результаты получаются при совмест­ ном применении органических и минеральных удобрений, так 181 как в этом случае создаются наиболее благоприятные условия для деятельности полезной микрофлоры. При размещении озимой пшеницы по чистому пару органичес­ кие удобрения вносят под зябь или весной под вспашку, по заня­ тым парам — под парозанимающую культуру или непосредствен­ но под озимую пшеницу при помощи навозоразбрасывателей. При внесении органических удобрений учитывают, что в 1 т навоза крупного рогатого скота содержится, кг: N — 5, Р2О5 — 2,5, К2О — 5 (из которых в первый год растения используют соответ­ ственно 20...30, 25...35 и 50...60 % ) , и из расчетной нормы рассчи­ тывают количество питательных веществ, используемых растения­ ми из навоза. Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обра­ ботку. Часть фосфорных удобрений в виде гранулированного су­ перфосфата (15...25 кг Р2О5 на 1 га) вносят при посеве в рядки зернотуковой сеялкой. Если во время основной обработки не внесли фосфорно-калийные удобрения или внесли недостаточно, то их можно внести под предпосевную культивацию. Азотные удобрения вносят дробно. При размещении озимой пшеницы по чистым парам, по бобовым культурам, многолетним бобовым травам обычно с осени азотные удобрения не вносят, а используют их весной в виде подкормки. При размещении озимой пшеницы по непаровым предшест­ венникам и на почвах с низким плодородием азотные удобрения вносят под основную обработку почвы или под предпосевную культивацию в количестве 20...30% общей расчетной нормы, ос­ тальное вносят в виде подкормки весной и в течение вегетации. При возделывании озимой тшеницы на почвах с низким со­ держанием азота при посеве в рядки вносят комплексные удобре­ ния: аммофос, нитрофоску, нитроаммофоску. Доза азота в этом случае не должна превышать 10 кг/га. Подкормку озимой пшеницы проводят весной после прекра­ щения горизонтального и вертикального стока воды (25...30 % нормы) и по вегетирующим растениям. На хорошо развитых (об­ щая кустистость не менее трех побегов на растение) и благополуч­ но перезимовавших посевах первую подкормку проводят в конце кущения — начале выхода в трубку, вносят 40...50 % азота от рас­ четной нормы (50...60кгд. в. на 1 га). Наибольшей эффективности достигают при корневой подкорм­ ке. Ее проводят зерновыми сеялками поперек рядков озимой пше­ ницы. При первой весенней подкормке необходимо учитывать гу­ стоту посева. При изреженном посеве (менее 300 растений на 1 м ) дозу азота увеличивают на 10...20 кг/га, а при загущенном (свыше 400 растений на 1 м ) — уменьшают на 10...20 кг/га. Вторую подкормку проводят в фазе выхода в трубку в количе­ стве 30...50 % общей нормы (40...50кгд. в. на 1 га). В фазе выхода в трубку подкормку осуществляют по технологической колее. 2 2 182 В районах недостаточного увлажнения ее проводят жидкими азот­ ными удобрениями, для чего используют «плав» (смесь аммиач­ ной селитры и мочевины в соотношении 1: 1 или 1:2), так как применение одной аммиачной селитры может вызвать ожоги рас­ тений. Дозы азотных удобрений при подкормках корректируют с уче­ том почвенной, листовой и тканевой диагностики. Листовую ди­ агностику проводят в фазы кущения, выхода в трубку и колоше­ ния. В фазе кущения пробы составляют из целого растения, в фазе колошения — из трех верхних листьев. В агрохимических лабора­ ториях пробы анализируют, определяют содержание общего азота, фосфора и калия. Доза азота при подкормке по листовой диагнос­ тике (кг/га) Д = N,N o n T /N $ a K T , где N , — расчетная доза при подкормке, кг/га; N азота, %; Ыф — фактическое содержание азота, %. o n T — оптимальное содержание акг Тканевую диагностику проводят с помощью полевой экс­ пресс-лаборатории. Из стеблей выжимают сок и наносят по одной капле 1%-ного раствора дифениламина, полученную окраску сравнивают с эталонной цветной шкалой и устанавливают необхо­ димость проведения подкормки и дозы внесения азота. Для повышения качества зерна озимой пшеницы применяют некорневую подкормку мочевиной (30...40 кг д. в. на 1 га) в период колошения — цветения наземными опрыскивателями по техноло­ гической колее или с помощью сельскохозяйственной авиации. Растворы для некорневых подкормок готовят на стационарных растворных узлах или в специальных машинах. Основное требование к внесению минеральных удобрений при современной технологии — высокая равномерность распределе­ ния их по полю. Неравномерность рассева удобрений по ширине захвата разбрасывателя не должна превышать ±15 %, опрыскива­ теля — ±10%. Перекрытия смежных проходов должны быть не более 6 % ширины захвата агрегата. Огрехи, пропуски не допус­ каются. Отклонение дозы внесения удобрений от заданной не более ± 1 0 % . Микроудобрения улучшают обмен веществ в растениях, п о ­ вышают фотосинтетическую деятельность, устойчивость к бо­ л е з н я м , увеличивают урожайность и улучшают качество про­ дукции. Необходимость их применения зависит от содержания подвижных микроэлементов в почве. Чаще всего удобрения, со­ держащие медь, вносят на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, марганец и ц и н к — на черноземных и каштановых почвах. Эти удобрения лучше использовать при протравлива­ нии семян. 183 Нормы микроудобрений зависят от содержания этих микро­ элементов в почве. Их внесение совмещают с обработкой посевов гербицидами, фунгицидами и регуляторами роста. О б р а б о т к а п о ч в ы . Она зависит от предшественника, засо­ ренности, влажности почвы и почвенно-климатических условий. Обработку черного пара начинают с лущения стерни сразу же пос­ ле уборки предшествующей культуры. Поле, засоренное малолет­ ними сорняками, лущат на глубину 5...7 см, корневищными и корнеотпрысковыми — на 10...12 см лемешными лущильниками. После прорастания сорняков поле пашут на глубину пахотного слоя плугом с предплужником. Весной пар боронуют, в течение лета проводят несколько (от 3 до 5) культивации по мере появле­ ния сорняков. Первая культивация самая глубокая (10...12 см), каждая последующая мельче предыдущей, последнюю предпосев­ ную культивацию проводят на глубину 5...6 см. Такая обработка почвы носит название послойной, она способствует сохранению влаги в почве и очищению поля от сорняков. Предпосевную куль­ тивацию проводят паровыми культиваторами с одновременным боронованием. Для наиболее качественной предпосевной обра­ ботки применяют комбинированные агрегаты. В течение лета па­ ровое поле должно находиться в рыхлом и чистом от сорняков со­ стоянии. При размещении озимой пшеницы по кулисным парам кули­ сы из высокостебельных растений (кукуруза, подсолнечник, сор­ го и др.) высевают весной (весенние кулисы) в 1 ...2 ряда с расстоя­ нием между рядами 45...70 см и между полосами кулис 15...20 м. Если кулисные растения высевают летом (летние кулисы) за 30...45 дней до посева озимых, то расстояние между кулисами со­ кращают до 10...12 м. Иногда вместо кулис к озимой пшенице подсевают горчицу, которая до наступления морозов успевает достаточно вырасти, хо­ рошо задерживает снег на полях и обеспечивает защиту озимых от морозов и ветровой эрозии. В районах, подверженных водной и ветровой эрозии почвы, применяют ранние пары. Обработку раннего пара начинают осе­ нью плоскорезами с оставлением стерни или проводят безотваль­ ную обработку. Ранние пары весной пашут как можно раньше — в конце апреля — первой половине мая, последующие приемы ухо­ да за ними такие же, как при обработке черного пара. В этом слу­ чае они по эффективности приближаются к черному пару. Обработка паров, занятых однолетними, многолетними трава­ ми на один укос, зерновыми бобовыми, пропашными культурами, начинается с лущения стерни (если позволяет время), глубокой вспашки плугом с предплужником и боронования. В дальнейшем до посева озимой пшеницы поле обрабатывают по типу пара, т. е. по мере появления сорняков проводят культивацию с одновре­ менным боронованием. Перед вспашкой, особенно после уборки 184 многолетних трав, почву обязательно дискуют в двух направлениях дисковыми боронами, что способствует хорошей разделке почвы и сохранению влаги. После уборки парозанимающих пропашных культур, если поле чистое от сорняков, достаточно провести куль­ тивацию на глубину 10...12 см с боронованием, а затем обработать по типу пара. Для лучшей осадки почвы (в сухое лето) хорошие ре­ зультаты дает прикатывание с боронованием, при достаточном ув­ лажнении — использование комбинированных пахотных агрегатов. После уборки непаровых предшественников обычно остается мало времени до посева озимых, поэтому нужно разумно выби­ рать систему обработки почвы для озимых. Если до посева после уборки предшественника остается больше месяца, то поле немед­ ленно лущат и вскоре пашут с одновременным боронованием или пашут без предварительного лущения. Если после уборки предше­ ственника остается меньше месяца, то при сухой погоде и на чи­ стых от сорняков полях применяют поверхностную обработку почвы — лущение на глубину 10... 12 см и боронование. В некоторых районах нашей страны большие площади земель­ ных угодий подвергаются действию ветровой эрозии — это степ­ ные районы Северного Кавказа, Поволжья, районы недостаточно­ го и неустойчивого увлажнения Центрально-Черноземной зоны. Сильные ветры разрушают и выдувают почву, вызывая пыльные бури, повреждая посевы, а иногда приводят к их полной гибели. В таких районах применяют противоэрозионную систему обработки почвы. В связи с этим большое значение приобрела безотвальная (плоскорезная) обработка с сохранением стерни на поверхности почвы, разработанная В Н И И зернового хозяйства. Для безотвальной обработки почвы используют культиваторыплоскорезы, культиваторы-глубокорыхлители и другую почвоза­ щитную технику. Посев проводят стерневыми сеялками. Предпосевную обработку почвы осуществляют под углом к ос­ новной с перекрытием между смежными проходами 15...20 см. Подготовленное для посева поле должно быть выровненным и со­ держать в обработанном слое не менее 80 % по массе почвенных комочков размером 1...5 см. Наличие комочков более 10 см не до­ пускается. Отклонение глубины обработки от заданной не должно превышать ±1 см. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Посев высококачествен­ ными семенами — одно из важнейших условий получения высо­ ких урожаев. Для посева следует использовать крупные, вырав­ ненные, тяжеловесные, здоровые, чистые от сорняков семена, отвечающие требованиям государственного стандарта со всхожес­ тью не менее 92 %. Масса 1000 семян должна быть 40...50 г, сила роста — не менее 80 %. Посев крупными семенами увеличивает урожайность озимой пшеницы на 0,45 т/га и более за счет повы­ шения полевой всхожести, кустистости, лучшей перезимовки и выживаемости растений. 185 В районах Нечерноземной зоны, где период между уборкой и посевом озимой пшеницы бывает коротким, необходимо иметь для посева переходящий семенной фонд, т. е. использовать семена урожая прошлого года. Свежеубранные семена обычно имеют высокую жизнеспособ­ ность, но низкую всхожесть. Для повышения всхожести семена следует перед посевом прогреть на солнце в течение 3...5 дней или в зерносушилках при температуре 45...48 "С в течение 2...3 ч. Для обеззараживания семян от возбудителей головневых заболе­ ваний, корневой гнили и других болезней их протравливают: витаваксом, 75 % с.п. (2,5...3,0 кг/т), или ТМТД, 80 % с. п. (1,5...2,0кг/т). Для борьбы с пыльной головней хорошие результаты дает обработ­ ка семян байтан универсалом, 19,5 % с. п. (2 кг/т), витатиурамом*, 80 % с. п. (2...3 кг/т), панорамом*, 75 % с. п. (2...3 кг/т), или фенорамом, 70 % с. п. (2...3 кг/т). Протравливание осуществляют из расчета 5... 15 л воды на 1 т семян. Для лучшего удержания препарата на семенах приме­ няют прилипатели: концентрат сульфитно-спиртовой барды — 0,7...1,0 кг, казеин технический — 0,1...0,5, навозную жижу — 0,5...0,8 кг на 1 т семян. Наиболее эффективно протравливание с пленкообразователями (инкрустация семян), которые прочно закрепляют препарат на семенах. В качестве пленкообразователя используют 5%-ный раствор ПВС или 2%-ный раствор NaKMH. Пленкообразующие растворы готовят следующим образом. При использовании ПВС в емкость, снабженную мешалкой, заливают 3...4 л воды, нагретой до 30 °С, засыпают 0,5 кг ПВС и перемешива­ ют в течение 2...3 мин до получения однородной смеси. Затем до­ бавляют горячую воду (80...90 °С) до объема 10 л и перемешивают в течение 10... 15 мин до получения однородного раствора. При использовании NaKMH в емкость, снабженную мешал­ кой, заливают 5...8 л горячей воды (40...50°С), засыпают 0,2 кг N a K M n и перемешивают до получения однородного раствора, а затем доливают воду до объема 10 л. После охлаждения раствора добавляют препарат для протрав­ ливания (можно добавить микроэлементы) и перемешивают в течение 10... 15 мин, после чего состав готов к употреблению. На 1 т семян используют Юл раствора. Для повышения устойчивости озимой пшеницы к неблагопри­ ятным условиям зимовки проводят обработку семян ретардантом ЦеЦеЦе 460 (5 кг на 1т семян). После такой обработки растения глубже закладывают узел кущения, формируют более мощную и глубоко проникающую в почву корневую систему. * Здесь и далее звездочкой отмечены препараты, не включенные в Государ­ ственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на 2004 г. — Прим. ред. 186 В процессе протравливания осуществляют контроль за подачей раствора (или воды) и препарата, а также семян. Отклонения по­ казателей подачи семян и протравителя не должны превышать 3...5 % заданной нормы. Полнота протравливания семян должна быть не менее 80 %, влажность семян не должна увеличиться бо­ лее чем на 1 %. С р о к и п о с е в а . Своевременный посев озимой пшеницы во влажную почву обеспечивает появление дружных всходов, мощ­ ное развитие корневой системы, нормальное кущение и хорошую закалку растений. Для нормального роста и развития озимой пшеницы необходи­ мо, чтобы осенняя вегетация продолжалась 45...60 дней, сумма по­ ложительных температур от посева до устойчивого перехода через 5 °С была не менее 450...550 °С, при этих условиях растения успе­ вают образовать 3...4 побега. Лучшим сроком посева считается пе­ риод, когда среднесуточная температура воздуха установится на уровне 17...14 °С. При более высокой температуре и ранних сро­ ках посева растения сильнее повреждаются шведской и гессен­ ской мухами, мучнистой росой и бурой ржавчиной. При поздних сроках посева растения до наступления зимы не успевают раз­ вить сильную корневую систему и надземную массу, накопить необходимое количество пластических веществ и пройти закал­ ку. Такие растения характеризуются пониженной устойчивостью к неблагоприятным условиям зимовки и часто изреживаются или гибнут. Предельно допустимым сроком посева озимой пшеницы следу­ ет считать такой, при котором сумма активных температур (выше 5 °С) ко времени прекращения осенней вегетации составит 250...270 °С. Примерные календарные сроки посева озимой пшеницы: в районах Крайнего Севера — 1... 15 августа, в Нечерноземной зоне — 10...30 августа, в Центрально-Черноземной зоне и на юговостоке — 20 августа — 1 сентября, в южной степной зоне и Ниж­ нем Поволжье — 1...20 сентября, на Северном Кавказе — 1...10 ок­ тября. В каждом хозяйстве эти сроки могут изменяться в зависимос­ ти от метеорологических условий, типа, плодородия и влажности почвы, предшественника, особенностей сорта и других факторов. Посев озимой пшеницы необходимо проводить в течение 4...5 дней. С п о с о б ы п о с е в а . Озимая пшеница — культура сплошного посева. Наиболее распространены следующие способы посева: обычный рядовой — с междурядьями 15 см, узкорядный — с меж­ дурядьями 7,5... 10,0 см, перекрестный и перекрестно-диагональ­ ный — с междурядьями 15 см. Кроме этих способов применяют безрядковый посев. Узкорядный и перекрестный посевы обеспе­ чивают более равномерное распределение семян, оптимальную 187 площадь питания, благодаря чему растения полнее используют свет, влагу, питательные вещества и лучше развиваются. В райо­ нах избыточного увлажнения рекомендуют применять гребневой посев. При современной технологии возделывания озимой пшеницы посев проводят с оставлением постоянной технологической колеи 1800 или 1400 мм с двумя незасеянными полосами шириной 450 мм. Для оставления постоянной технологической колеи 1800 мм на сеялке, идущей за трактором, перекрывают 6-ю и 7-ю, 18-ю и 19-ю, при колее 1400 мм — 7-ю и 8-ю, 17-ю и 18-ю высе­ вающие катушки (над указанными катушками устанавливают крышки). Для предотвращения водной эрозии посевы озимой пшеницы с применением постоянной технологической колеи размещают на ровных полях. При склонах крутизной до 3" колею оставляют по­ перек склона, а на полях со сложными рельефом и конфигурацией посев проводят без технологической колеи. Перед посевом необходимо отбить поворотные полосы для трехсеялочного агрегата 21,6 м, для односеялочного — 10,8 м и по­ ставить вешки для первого прохода. Направление рядков при по­ севе, если позволяют рельеф и конфигурация поля, лучше распо­ лагать с севера на юг. При этом растения лучше используют утрен­ ние и вечерние лучи солнца, а в полуденные часы меньше страдают от перегрева, что способствует повышению урожая. Ос­ новной способ движения агрегата — челночный. Агротехнические требования при посеве: рядки должны быть прямолинейными, отклонение ширины междурядий у смежных сеялок не должно превышать +2 см, а у смежных проходов агре­ гата — ± 5 см, огрехи и перекрытия не допускаются. Отклонение нормы высева от заданной должно быть не более ± 3 %, гранули­ рованных удобрений — не более ±7, неравномерность высева ка­ тушек должна быть не более ± 5 %. Отклонение глубины заделки семян от заданной не должно превышать +15 %. Наличие незаделанных семян на поверхности почвы не допускается. Дробление семян не должно превышать 0,3 %. После посева поле должно оставаться ровным. Окончательно оценивают посев после появ­ ления всходов. Н о р м а в ы с е в а . При установлении нормы высева семян озимой пшеницы необходимо учитывать плодородие почвы, пред­ шественник, сроки и способы посева, используемые сорта, клима­ тические условия. Норму высева устанавливают из расчета получения к уборке 500...600 продуктивных стеблей на 1 м . Посевы с такой густотой продуктивного стеблестоя обеспечивают получение урожая 5...6 т/га. Числовую норму высева (млн всхожих семян на 1 га) можно рас­ считать по формуле 2 188 где У — планируемая урожайность, т/га; М — масса зерна с колбса, г; К — про­ дуктивная кустистость; В — полевая всхожесть, %; П — перезимовка расте­ ний, %; В — выживаемость растений за весенне-летний период, %. п п п Правильно установленная норма высева семян способствует лучшему использованию питательных веществ и влаги из почвы. Как изреженный, так и загущенный стеблестой снижает урожай­ ность. Более густые посевы применяют в северных увлажненных районах, более редкие — в южных и особенно в юго-восточных за­ сушливых районах. В северных увлажненных районах основным фактором, определяющим оптимальную норму высева, является плодородие почвы, а в засушливых — обеспечение растений вла­ гой (чем меньше в почве влаги, тем менее густым должен быть по­ сев). Этим и определяется снижение нормы высева озимой пше­ ницы с севера на юг и с северо-запада на юго-восток. Норму высева озимой пшеницы следует уточнять в соответ­ ствии с особенностями сорта (способность к кущению, устойчи­ вость к полеганию), способом посева, плодородием почвы. Ухуд­ шение условий для посева, роста и развития озимой пшеницы приводит к необходимости увеличивать норму высева (например, на засоренных полях, при некачественной обработке почвы, при запоздании с посевом и т. д.). Примерные нормы высева озимой пшеницы по зонам страны, млн всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона — 5,5...6,5, Цент­ рально-Черноземная зона —5...6, Поволжье правобережное — 4,5...5,0, левобережное — 3,5...4,0, Северный Кавказ — 4,5...5,5, Урал — 6...7. Весовую норму высева семян (кг/га) рассчитывают по формуле Н = 100ЧМ/ПГ, где Ч — числовая норма высева, млн семян на 1 га; М — масса 1000 семян, г; ПГ — посевная годность, %. Посевную годность определяют по формуле П Г = ВС/100, где В — всхожесть семян, %; С — содержание семян основной культуры (чистота семян), %. При узкорядном и перекрестном способах посева норму высева целесообразно увеличить на 10... 1 5 % по сравнению с обычным рядовым способом посева. 189 При возделывании озимой пшеницы по черному пару и ранних сроках посева норма высева может быть несколько ниже, так как здесь создаются наиболее благоприятные условия для роста и раз­ вития растений. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . От глубины заделки семян за­ висят полнота и быстрота появления всходов, глубина залегания узла кущения, кустистость, морозоустойчивость и перезимовка. Зимой на каждый сантиметр углубления температура в почве п о ­ вышается на 3 °С. Если узел кущения озимой пшеницы будет рас­ полагаться на глубине 3,0...3,5 см, то при температуре —24...—26 °С на поверхности почвы (без снежного покрова) в зоне нахождения узла кущения температура составит 15,0... 15,5 "С, что на 2,5...3,0 °С выше критической. Глубина посева семян зависит от срока посева, влажности, гра­ нулометрического состава почвы и крупности семян. Оптималь­ ная глубина посева семян озимой пшеницы 4...6 см. На легких рыхлых, быстропросыхающих почвах семена заделывают глубже на 2...3 см, а на тяжелых и влажных — мельче на 1...2см. При поздних сроках посева, а также при использовании мелких семян глубину посева уменьшают. Важно, чтобы семена при посеве по­ пали во влажный слой почвы. У х о д з а п о с е в а м и . Основные приемы ухода за посевами озимой пшеницы: прикатывание, подкормка, снегозадержание, весеннее боронование, борьба с вредителями, болезнями, сорня­ ками и полеганием растений. При посеве в недостаточно влажную или рыхлую, неосевшую почву необходимо провести прикатывание. Оно способствует луч­ шему контакту семян с почвой, появлению дружных всходов, бо­ лее мощному развитию корневой системы и повышению морозои зимостойкости растений. Все это в конечном счете увеличивает урожай зерна. Однако на слабоструктурных, заплывающих, чрез­ мерно уплотняющихся тяжелых почвах прикатывание после посе­ ва проводить не следует. На засоренных однолетними и многолетними сорняками уча­ стках после посева поле обрабатывают гербицидом симазином*, 8 0 % с. п. (0,25...0,30 кг/га). Главное условие для благоприятной зимовки и накопления поч­ венной влаги в осенне-зимний период— снегозадержание. Наи­ более эффективный способ снегозадержания в степных и лесо­ степных районах — лесные полосы, в засушливых и малоснежных районах — кулисы. Весной, в период отрастания озимой пшеницы в фазе выхода в трубку, необходимо проводить подкормки. Посевы озимой пшеницы весной развиваются медленнее, чем посевы озимой ржи, сильнее зарастают сорняками. Для борьбы с сорняками с учетом степени засоренности (слабая, средняя и сильная) проводят химические прополки. При средней и сильной 190 степени засоренности посевы обрабатывают гербицидами: 2,4-Д аминной солью*, 40 % в. р. (1,5...2,5 л/га); дикотексом*, 40 % в. р. (2,5...4,0 л/га); диаленом, 40 % в. р. (1,9...2,5 л/га); лонтрелом-300, 30 % в. р . (0,16...0,66 л/га). Лучше применять гербициды в период весеннего кущения. При внесении высоких доз азотных удобрений и избыточном увлажнении озимая пшеница часто полегает. Потери урожая от полегания составляют 10... 15 %, кроме того, резко снижается ка­ чество зерна. При уборке полеглых хлебов не только возрастают потери урожая, но и снижается производительность работы ком­ байнов. Для предотвращения полегания посевов озимой пшеницы, особенно высокостебельных сортов, следует применять ретардант ЦеЦеЦе 460 — 3...4 кг д. в. на 1 га в фазе кущения. При необходи­ мости обработку повторяют в период появления флагового листа. Для борьбы с вредителями (хлебная жужелица, вредная чере­ пашка, хлебная полосатая блошка, злаковые мухи и др.) посевы обрабатывают инсектицидами. Обработку посевов проводят при наличии: 1...5 личинок хлеб­ ной жужелицы на 1 м в о время всходов и 1,5...2,0 в фазе кущения; хлебного жука-кузьки — 3...5 в период цветения и формирования зерна и 6...8 на 1 м в фазе молочной спелости; злаковых мух — 30...50 на 100 взмахов сачком в период всходов; хлебной пьявицы — 40...50 на 1 м в период кущения — выхода в трубку. Для предотвращения развития болезней (бурой ржавчины, мучнистой росы, корневых гнилей и др.) посевы озимых обраба­ тывают фунгицидами: байлетоном, 25 % с. п. (0,5 кг/га), тилтом, 25 % к. э. (0,5 л/га), азоценоном*, 2,5 % с. п. (1 кг/га) — в фазе ку­ щения — выхода в трубку. При появлении болезней обработку по­ вторяют. -Обработку посевов против болезней проводят с учетом эконо­ мического порога вредоносности: против бурой, желтой ржавчи­ ны и мучнистой росы при средней степени пораженное™ ли­ стьев 1 %, против стеблевой ржавчины —0,1 и септориоза — 5 % пораженных растений. Для обработки посевов озимой пшеницы против вредителей, болезней, сорняков и полегания используют опрыскиватели. Ра­ бочий раствор готовят на растворных узлах или на машине. При совпадении сроков обработки против болезней, вредите­ лей, сорняков и полегания используют баковые смеси из фунги­ цидов, инсектицидов, гербицидов и ретардантов, что значительно сокращает число обработок. В период осеннего и весеннего кущения против мышей приме­ няют фосфид цинка (150...320 г/га). Норма расхода приманок 1. ..2 кг/га. У б о р к а у р о ж а я . От срока и способа уборки зависят вели­ чина и качество урожая. Убирают озимую пшеницу двумя спосо2 2 2 191 бами: однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка). В мировом растениеводстве зерновые хлеба убирают преиму­ щественно однофазным способом. Зерно выделяют из колоса за один прием. Высоту среза устанавливают в пределах 10...20 см, для низкорослых и полегших растений —не более 10, для длинносоломистых и полегших — 15...20 см. Двухфазную уборку применяют при недостатке зерновых ком­ байнов для снижения потерь зерна от осыпания. Ее осуществляют в два этапа. Сначала растения скашивают и укладывают в валки. Скашивание начинают в середине восковой спелости при влаж­ ности зерна 35...40 %. Затем через несколько дней (в южных райо­ нах через 2...3, в северных — через 4...6) просохшие валки обмола­ чивают комбайнами с подборщиками. Двухфазную уборку применяют для высокостебельных, нерав­ номерно созревших и склонных к полеганию и осыпанию сор­ тов, на засоренных посевах, а также при большой нагрузке убо­ рочной площади на один зерновой комбайн. Высоту среза уста­ навливают в пределах 12...25 см. В районах с повышенной влажностью формируют тонкие широкие валки, в сухих — тол­ стые неширокие. Скашивают хлеба поперек рядков, что обеспе­ чивает лучшую укладку стеблей в валки и более быстрое просыхание. Двухфазный способ дает возможность раньше начать убороч­ ные работы, предотвратить потери от осыпания и получить сухое зерно, пригодное на семена и продажу, значительно сократить объем работы по очистке и сушке зерна. Особенно большое значе­ ние этот способ уборки имеет в районах с длительным периодом созревания хлебов и коротким сроком уборочных работ. При не­ настной погоде в период уборки предпочтительна однофазная уборка, так как в этих условиях колосья на корню просыхают бы­ стрее, чем в валках. Одновременно с уборкой озимой пшеницы необходимо убрать солому с поля, чтобы своевременно провести лущение стерни и зяблевую вспашку. На уборке озимой пшеницы, как и других зерновых культур, широкое применение получили уборочно-транспортные комп­ лексы, которые включают следующие звенья: по подготовке п о ­ лей к уборке (проводит обкосы и прокосы на участках, готовит поворотные полосы); комбайно-транспортное (осуществляет прямое комбайнирование, сбор и транспортирование зерна, из­ мельченной соломы и половы в отведенные для них места); по техническому обслуживанию (обеспечивает постоянную готов­ ность техники); по уборке незерновой части урожая (сволакивает и скирдует солому, прессует ее из валков и транспортирует); по первичной обработке почвы (проводит лущение и вспашку очи­ щенных полей). 192 Получает распространение безотходная технология уборки ози­ мой пшеницы, когда всю зерновую массу скашивают, измельчают и вывозят с поля, а обмолот проводят на стационаре. Перед уборкой озимой пшеницы комбайны должны быть за­ герметизированы и отрегулированы. При благоприятных условиях потери зерна за жаткой не должны превышать 1 %, за подборщи­ ком — 0,5, недомолот и не вытряска — 1 %. Дробление семенного зерна не должно быть более 1 %, а продовольственного и фураж­ ного — 2, чистота зерна в бункере — не менее 95 %. Возделывание озимой пшеницы при ороше­ н и и . В южных районах нашей страны получение высоких урожа­ ев озимой пшеницы лимитирует недостаточная влагообеспечен­ ность. Строительство крупных оросительных систем позволило создать зоны гарантированного производства зерна в районах По­ волжья, Северного Кавказа. Орошение посевов озимой пшеницы в этом регионе — главное условие получения устойчивых и высо­ ких урожаев. Урожайность озимой пшеницы при орошении воз­ растает в 2...3 раза и достигает 6,5...7,0 т/га. В районах орошаемого земледелия осенний влагозарядковый полив, особенно в годы с засушливой осенью, имеет решающее значение для нормального развития растений с осени. Влагозарядковые поливы лучше про­ водить вслед за уборкой предшественника до вспашки или после нее — по бороздам и напуском по полосам. В зависимости от исходной влажности почвы норма влагозарядкового полива 800... 1500 м /га. Избыточное орошение может отрицательно сказаться на предпосевной обработке почвы и на перезимовке озимой пшеницы, так как задерживает ее развитие. Наилучшие результаты получаются при сочетании влагозарядкового полива с вегетационными, которые проводят по бороз­ дам, нарезанным одновременно с посевом. Для этого зерновую сеялку оборудуют бороздоделателями. Расстояние между полив­ ными бороздами зависит от водопроницаемости почвы: на лег­ ких почвах оно составляет 50...60 см, на средних — 60...80 и на тяжелых — 80...90 см. Направление борозд зависит от конфигура­ ции поля, его склона и возможности механизации работ на оро­ шаемом участке. Все большее распространение получает дождевание, его можно применять на полях любой конфигурации, рельефа, не требуется нарезки поливных борозд, экономно расходуется вода, почва не засоляется, исключается ее смыв на склонах. Для полива исполь­ зуют дождевальные установки. При определении сроков и норм полива следует исходить из запасов продуктивной влаги в почве. Примерная норма вегетаци­ онных поливов на суглинистых почвах 500...800 м /га. Первый по­ лив проводят в фазе выхода в трубку, второй и третий — в зависи­ мости от условий года. При засушливой погоде озимую пшеницу поливают в период колошения и в начале налива зерна. 3 3 13 Г С. П о с ы п а н о в 193 Лучшие предшественники озимой пшеницы при орошении — кукуруза на силос, зерновые бобовые, люцерна и другие культуры, убираемые в ранние сроки. Нормы удобрений рассчитывают на планируемый урожай с учетом плодородия почвы и коэффициентов использования эле­ ментов питания из почвы и удобрений. Обработка почвы на орошаемых участках обычная и направле­ на на уничтожение сорняков и сохранение влаги. Норму высева увеличивают на 20...30 %. Уход за посевами включает борьбу с сорняками, вредителями, болезнями и полеганием. Зимой прово­ дят снегозадержание, весной — подкормки и боронование. На за­ соренных посевах применяют гербициды. Послеуборочная обработка зерна и формирование товарных партий. Зерно озимой пшеницы, поступившее после обмолота, не­ обходимо срочно очистить от влажных примесей и семян сорня­ ков. При комбайновой уборке даже при благоприятных метеоро­ логических условиях нередко зерно поступает влажностью около 20...25%, а во влажную, неустойчивую погоду — 30...35 %. Влаж­ ность зерна в ворохе может увеличиться за счет зеленых и влажных примесей. Хранение такого зерна даже непродолжительное время приводит к снижению его посевных и технологических качеств. Во влажном зерне создаются благоприятные условия для разви­ тия болезней, вредителей и может произойти самосогревание, поэтому предварительная очистка зерна является первоочеред­ ной задачей. Зерновой ворох предварительно очищают на ма­ шинах, входящих в состав оборудования зерноочистительных агрегатов и зерноочистительно-сушильных комплексов. При предварительной очистке из вороха выделяют семена сорняков, органические и минеральные примеси. После очистки влажное зерно просушивают, а семенное, кроме того, сортируют. Очистку, сушку и сортирование зерна проводят зерноочистительно-сушильными агрегатами. При сушке зерна необходимо со­ блюдать определенный температурный режим (табл. 35). При влажности зерна 22 % и более его пропускают через сушилки не­ сколько раз, за каждый пропуск влажность зерна понижают на 4...6%. 35. Температура нагрева, °С, при сушке зерна различной влажности Продовольственного Семенного Начальная влажность зерна, % теплоноситель Менее 22 22...26 Менее 18 18...22 Более 22 194 зерно Шахтные зерносушилки 120 55 100...110 50 Барабанные сушилки 180...210 55 180...210 52 150...180 50 теплоноситель зерно 70 65 45 40...43 110...150 110...150 90...100 45 43 40 Однако в период массовой уборки количество зерна, поступаю­ щего на обработку, превышает пропускную способность сушиль­ ного оборудования. Возникает необходимость во временном (до сушки) хранении зерна на току. Чтобы избежать порчи, его разме­ щают в бункерах, на напольных установках и площадках с приме­ нением активного вентилирования наружным воздухом, при этом необходимо учитывать температуру и влажность зерна. После сортирования и сушки зерно должно быть выравнен­ ным, чистым от семян сорняков и примесей, его влажность не должна превышать 14... 16 %, семенное зерно должно соответство­ вать требованиям ГОСТа. Для формирования товарных партий зерна создают специаль­ ную бригаду из двух-трех человек, которая проводит три обследо­ вания: предварительное, основное и контрольное. Для предварительного анализа пробы отбирают из валков или стеблестоя за один-два дня до обмолота зерна. По результатам предварительного обследования формируют однородные партии и определяют порядок работы с зерном на току, чтобы исключить возможность их смешивания. Основную оценку качества зерна проводят после обработки на поточной линии, отбирают образцы (1 ...2 кг зерна) и анализируют их в лаборатории хозяйства и хлебо­ приемного предприятия. Результаты сообщают на хлебоприемное предприятие и согласовывают порядок отправки зерна. Конт­ рольное обследование на качество зерна осуществляют на хлебо­ приемном предприятии. Пробы отбирают из м а ш и н и анализиру­ ют их. Успех формирования партий высококачественного зерна во многом определяется четко налаженной работой агрономической и контрольной служб со стороны хозяйства и хлебоприемных предприятий. 14.2.2. Озимая рожь Озимая рожь — важная зерновая продовольственная и кормо­ вая культура, особенно в районах с ограниченным возделыванием озимой пшеницы. В зерне ржи в зависимости от условий выращи­ вания и сорта содержится 9...17% белка, 52...63 % крахмала и 1,6... 1,9% жира. Ржаной хлеб (обдирный, орловский, рижский, бородинский и другие сорта) — ценный пищевой продукт, отлича­ ется высокой калорийностью и имеет специфический вкус и аро­ мат. Он содержит полноценные белки и витамины А В В , Е, РР и другие, необходимые человеку. По переваримости и усвояе­ мости ржаной хлеб уступает пшеничному, однако превосходит его по биологической ценности белка, содержит примерно в 1,5 раза больше лизина и несколько больше треонина и тирозина. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмало-паточной промышлен­ ности. Очищенные зародыши зерна благодаря высокому содержаь 13* ь 2 195 нию основных питательных веществ — белка, жира, сахара, вита­ минов и минеральных соединений — нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовле­ нии специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов. Цельное и дробленое зерно ржи (дерть, кормовая мука) приме­ няют в качестве концентрированного корма в животноводстве. Отруби, получающиеся при помоле, из-за большого содержания в них оболочек зерна менее переваримы, чем кормовая мука, их ис­ пользуют главным образом при откорме крупного рогатого скота, а кормовую муку — преимущественно при откорме свиней. Ржа­ ной мукой и отрубями часто сдабривают грубые корма — сено, со­ лому и полову. Ржаную солому в запаренном виде используют как грубый корм. Соломенную резку употребляют в качестве примесей при силосовании сочных кормов (тыквы, кормового арбуза, капусты). Из соломы ржи изготавливают маты, оберточную бумагу, шляпы и другие изделия. Из соломы получают кристаллический сахар, цел­ люлозу, фурфурол, уксус, лигнин, а также используют ее на под­ стилку животным. Озимую рожь как быстрорастущее весной растение используют в качестве самого раннего зеленого корма. Культурная рожь (по данным Н. И. Вавилова) произошла от дикой сорно-полевой ржи, которая и сейчас еще засоряет посевы пшеницы и ячменя в предгорных районах Кавказа. Рожь считается относительно молодым хлебным растением, че­ ловек начал возделывать ее значительно позднее пшеницы, ячме­ ня и других полевых культур. Первые сведения о ржи встречаются у Плиния (I в. до н. э.). В III и IV вв. славянские племена высевали рожь в южных районах, отсюда она распространилась по европей­ ской части нашей страны. В Сибирь озимая рожь проникла значи­ тельно позднее — в XVII в. вместе с русскими поселенцами. В культуре преимущественно распространена озимая рожь, яровую рожь (ярицу) возделывают на небольших площадях в не­ которых районах Восточной Сибири. Общая площадь посева ржи в мире составляет более 6,93 млн га (ФАО, 2004). Основные посевы ее распространены в Европе, включая Скандинавские страны, и в США. Главные производите­ ли ржи — СНГ, Германия, Польша, Франция, США. Озимая рожь распространена очень широко. Ее посевы в Р Ф простираются от тундры до южных пустынь, от районов запада до сурового малоснежного северо-востока Сибири. На севере посевы ржи достигают Заполярья — 69° с. ш., а в Сибири — 64° с. ш., на юге — 45° с. ш. Наибольшие площади она занимает в Нечернозем­ ной, Центрально-Черноземной зонах, Среднем Поволжье, Запад­ ной и Восточной Сибири. В 2003 г. в России площадь посева ржи составила 2,34 млн га. 196 Озимая рожь во многих районах страны дает более высокие и устойчивые урожаи, чем яровые хлеба, хотя и уступает по урожай­ ности озимой пшенице. Средняя урожайность озимой ржи по РФ в 2003 г. составила 1,86 т/га. Между тем потенциальные возможно­ сти значительно выше: в опытах Башкирского СХИ — 5,5 т/га, на Шагинском сортоучастке Самарской области сорт Чулпан — 7, в учебно-опытном хозяйстве Ивановского СХИ (сорт Таловская 15) — 4 т/га. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Семена дают дружные всходы через 5...7 дней после посева. Индивидуальное развитие растения ржи (органогенез), как и озимой пшеницы, включает 12 этапов, на каждом из них формируются характерные для этапа органы растения. Кущение (III этап) начинается через 13... 15 дней после всхо­ дов, в этот период наиболее благоприятна температура 10... 11 °С. В отличие от озимой пшеницы узел кущения у ржи образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7...2,0 см) независимо от глуби­ ны заделки семян. Озимая рожь кустится преимущественно осе­ нью, но кущение может продолжаться и весной (при позднем по­ севе, разреженном стоянии растений). Корни развиваются отно­ сительно быстро и к концу осенней вегетации углубляются на 1 м. Озимая рожь по сравнению с озимой пшеницей — более моро­ зостойкая и зимостойкая культура. В бесснежные зимы рожь пе­ реносит морозы до —20 °С, а под покровом снега толщиной 20 с м - д о - 5 0 . . . - 6 0 °С. Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5 "С и выше, растения трогаются в рост, при прохладной и влажной погоде могут дополнительно куститься, но в меньшей степени, чем озимая пшеница. Общая и продуктивная кустистость у ржи обычно выше, чем у пшеницы, и составляет 4...6 и 2...3 стебля на растение. Для дальнейшего развития требуются повышенные тем­ пературы. Выход в трубку и стеблевание (IV...VII этапы) наступа­ ют через 18...20 дней, колошение (VIII этап) —через 30...40 дней после начала вегетации весной. От начала колошения до цветения (VIII...IX этапы) проходит 10... 12 дней, цветение продолжается 10...15 дней. Озимая рожь — перекрестноопыляющееся растение. Опыление у нее происходит с помощью ветра, когда цветки открытые. Силь­ ные ветры и засуха, дождливая и пасмурная погода мешают пол­ ному опылению цветков и приводят к череззернице. Наиболее благоприятная температура воздуха в период колошение — цвете­ ние 14...20 °С, цветение — восковая спелость — 16...25 °С. Через 5 дней после оплодотворения начинается формирование зерна (X этап). Молочное состояние (XI этап) наступает через 10... 15 дней после оплодотворения и длится 1... 10 дней, через 12... 18 дней зерно переходит в фазу восковой спелости и через 197 8... 12 дней достигает полной спелости (XII этап). Период от коло­ шения до восковой спелости продолжается 35...50 дней. При по­ нижении температуры и в пасмурную погоду созревание затягива­ ется. Озимой ржи от прорастания семени до созревания зерна требу­ ется сумма активных температур до 1800 "С, от начала весеннего отрастания до созревания зерна — 1200... 1500 °С. Срок уборки ржи наступает обычно на 6... 10 дней раньше ози­ мой пшеницы (в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зо­ нах разрыв значительно меньше). Озимая рожь более устойчива к высоким температурам, чем овес и яровая пшеница, но уступает в этом отношении озимой пшенице. Заморозки в период налива зерна могут повреждать его. Длина вегетационного периода (включая зимний) составляет в северных районах 350...360 дней, в центральных — 280...300 и юж­ ных — 260...270 дней. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Озимая рожь более засухоустойчи­ ва, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим разви­ тием корневой системы. Она лучше использует осенние и весен­ ние запасы влаги и значительно легче переносит весеннюю засуху. По устойчивости к выпреванию и вымоканию озимая рожь ус­ тупает пшенице. Наибольшее потребление влаги отмечается в пе­ риод активного роста ржи — от выхода в трубку до колошения (VI...VIII этапы), а также в период цветение — налив зерна (IX...XI этапы). При недостатке влаги в эти периоды образуется щуплое и мелкое зерно. Коэффициент водопотребления озимой ржи колеблется от 340 до 420. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Озимая рожь менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удов­ летворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супе­ сях и рыхлых песчаных почвах, а также на участках с повышенной кислотностью и слабозасоленных. Наибольшие урожаи зерна по­ лучают на черноземах, малопригодны заболоченные и тяжелые глинистые почвы. Виды, разновидности и сорта. По последней классификации, предложенной В. Д. Кобылянским, род ржи Secale L. представлен четырьмя видами, которые разделены на две секции. Первая сек­ ция — плотнозакрыточешуйчатая oplismenolepis Nevski объединяет все дикорастущие виды: S. silvestre Host — рожь дикая; S. iranicum Kobyl. — рожь иранская и S. montanum Guss. — рожь горная, в пре­ делах этого вида имеется четыре подвида: montanum (Guss.), kyprijanovii (Grossh.), anatolicum (Boiss.), africanum (Starf). Вторая секция представлена одним видом Secale cereale L. — рожь посевная, включает все формы культурной и сорно-полевой ржи, однолетней и многолетней, возделываемые формы диплоид­ ной и тетраплоидной ржи. Этот вид насчитывает пять подвидов: secale L. — рожь зерновая; tetraploidum (Kobyl.) — рожь тетраплоид198 ная; derzhavinii (Fzvel.) — рожь Державина; tsitsinii (Kobyl.) — рожь Цицина, vavilovii (Grossh.) Kobyl. — рожь Вавилова. Каждый под­ вид имеет разновидности, которые различаются по форме колоса (типичная ржаная, ветвисто-лопастная ежевка пшеничнообразная), окраске колоса (белая, красная, коричневая, черная), поло­ жению зерна в чешуях (открытое или закрытое) и опушению на­ ружных цветковых чешуи (голые или опушенные). Наибольшее производственное значение из всех разновиднос­ тей ржи имеет S. cereale var. vulgare (Korn) — рожь обыкновенная (колос белый, типичный ржаной, зерно открытое, наружная цвет­ ковая чешуя голая) (рис. 6). К ней относится большинство возде­ лываемых сортов. В нашей стране выведено и допущено к исполь­ зованию около 50 сортов озимой ржи, наиболее распространены следующие: Безенчукская 87, Валдай, Восход 2, Дымка, Кировская 89, Саратовская 5, Таловская 15, Татарская 1, Фаленская 4, Чулпан, Чулпан 7и др., а также сорта яровой ржи — Онохойская и мно­ голетней — Двржавинская 29. Особенности агротехники. Технология возделывания озимой ржи очень сходна с технологией возделывания озимой пшеницы. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Хотя озимая рожь менее требова­ тельна к предшественникам, чем озимая пшеница, потенциаль­ ные возможности сорта проявляются при размещении ее по луч­ шим предшественникам. Во всех климатических зонах страны бо­ лее высокие урожаи зерна получают при размещении озимой ржи по чистым парам, так как чистые пары надежно очищают поля от сорных растений, накапливают достаточ­ ное количество влаги и питательных ве­ ществ. Лучшие предшественники озимой ржи в районах недостаточного увлажне­ ния (восточные и юго-восточные районы Нечерноземной зоны, Поволжья) — чис­ тые пары. В районах достаточного ув­ лажнения (северо-западные районы Не­ черноземной зоны) озимую рожь обычно размещают по занятым парам: после многолетних трав второго года пользова­ ния на один укос, по обороту пласта многолетних трав, после льна-долгунца, гороха на зерно, однолетних трав. Разме­ щение озимой ржи по чистым парам здесь считается временной мерой, осо­ бенно в тех районах, где почвы недоста­ точно окультурены и требуют выравни­ вания, уборки камней, известкования, внесения органических удобрений, борь­ Рис. 6. Колосья бы с сорняками и т. д. и зерна ржи 199 При высокой культуре земледелия на суглинистых почвах ози­ мую рожь можно возделывать после озимой пшеницы и повторно, более длительное размещение нецелесообразно, так как это может привести к поражению растений корневой гнилью и стеблевой нематодой. На песчаных и супесчаных почвах западных районов Нечерноземной зоны (Смоленская, Брянская обл.) высокие уро­ жаи озимой ржи получают по сидеральным парам. Озимая рожь — хороший предшественник для кукурузы, сахар­ ной свеклы, картофеля, кормовых корнеплодов, для яровых зер­ новых и других культур, что связано с ее сороочищающей способ­ ностью. У д о б р е н и е . Озимая рожь отличается от других зерновых культур мощно развитой корневой системой и высокой способно­ стью усваивать питательные вещества. На образование 1 т зерна она расходует, кг: N —25...32, Р 0 — 14...15, К 0 —25...30, СаО — 6...10, M g - 2 . . . 5 . Основную часть элементов питания озимая рожь использует от фазы кущения до конца колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают 1/3 сухого вещества и усваивают 65 % азота, 56 % фосфора и 58 % калия от общего потребления элементов питания. Нормы удобрений рассчитывают с учетом плодородия почвы, планируемого урожая и коэффициентов ис­ пользования питательных веществ из почвы и удобрений. В ка­ честве основного удобрения под озимую рожь вносят навоз, торфонавозные компосты в парах или под парозанимающую культуру. Нормы органических удобрений на дерново-подзоли­ стых почвах и в районах достаточного увлажнения 30...40 т/га, на черноземных почвах и в более засушливых районах — 15...20 т/га. На бедных подзолистых и серых лесных почвах, а также на дег­ радированных черноземах очень эффективно внесение компости­ рованного навоза с фосфоритной мукой. К 1 т навоза добавляют 15...20 кг фосфоритной муки при укладке его в штабеля. На песчаных и супесчаных почвах эффективны зеленые удоб­ р е н и я — л ю п и н , горчица белая, сераделла. Зеленую массу запахи­ вают в фазе сизых бобов (горчицу при образовании стручков) за 2...3 нед до посева озимой ржи. Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обра­ ботку, азотные — дробно с учетом планируемой урожайности. На почвах, слабообеспеченных азотом, при размещении озимой ржи после непаровых предшественников азотные удобрения (30...40 кг д. в. на 1 га) вносят под предпосевную культивацию. Остальное количество азотных удобрений вносят весной в подкормки. Если перезимовка растений прошла нормально, то первую подкормку дают в конце фазы кущения — начала выхода в трубку — 30...50 % общей нормы азота. Если растения изрежены или частично по­ вреждены морозом, то первую подкормку весной проводят в нача2 200 5 2 ле возобновления вегетации, что способствует усилению кущения. Вторую подкормку проводят в фазе выхода в трубку — 40...50 % общей нормы азота. Дозы азотных удобрений корректируют с уче­ том показателей почвенной, листовой и тканевой диагностики. О б р а б о т к а п о ч в ы . Озимая рожь более требовательна к об­ работке почвы, особенно к предпосевной, чем озимая пшеница, так как семена ржи заделывают неглубоко. При размещении ози­ мой ржи по занятым и чистым парам система обработки почвы аналогична обработке под озимую пшеницу. На почвах тяжелого гранулометрического состава при доста­ точном количестве влаги и внесении органических удобрений не позднее чем за 20...30 дней до посева озимой ржи целесообразно провести перепашку (двойку) пара на глубину 16...20 см. При посеве озимой ржи по кулисному пару посев кулис из вы­ сокостебельных растений (подсолнечник, кукуруза) проводят двухстрочными рядами с расстоянием между кулисами 10...15 м. Сроки посева кулисных растений выбирают с таким расчетом, чтобы они к концу вегетации хорошо развились, но не успели со­ зреть. Межкулисное пространство обрабатывают по типу чистого пара. При размещении озимой ржи по занятым парам парозанимаю­ щие культуры следует убирать не позднее чем за 20...25 дней до посева озимой ржи. После уборки многолетних трав во влажные годы проводят отвальную вспашку плугом с предплужниками, при сухой погоде предварительно проводят 2...3-кратное дискование, это способствует хорошей заделке дернины. После гороха на зерно, льна-долгунца, кукурузы на зеленый корм, раннего картофеля проводят поверхностную обработку поч­ вы на глубину 12... 16 см. После стерневых предшественников про­ водят отвальную вспашку с последующей культивацией или дис­ кованием. Предпосевную обработку осуществляют на глубину высева се­ мян. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у. Для посева используют отсортированные семена переходящего фонда со всхожестью не менее 92 %, при этом масса 1000 семян должна быть не ниже 35 г, а сила роста — не менее 80 %. Перед посевом их протравливают против фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, твердой и стеблевой головни, применяют те же препараты, что и для озимой пшеницы. Если для посева используют свежеубранные семена, их прогревают на сол­ нце в течение 3...5 дней или в зерносушилках при температуре на­ грева семян до 45 "С в течение 2...3 ч. Для нормального развития растений с осени (3...4 побега на одно растение) необходимо иметь запас влаги в метровом слое почвы не менее 30...50 мм, сумма активных температур должна быть 420 + 550 °С и период осенней вегетации должен длиться не 201 менее 45...50 дней. Для каждой зоны, области установлены кален­ дарные сроки посева: в Нечерноземной зоне — 20 августа — 5 сен­ тября, в Центрально-Черноземной — 25 августа — 15 сентября и в южных районах —25 сентября — 10 октября. В большинстве слу­ чаев сроки более растянуты по сравнению со сроками посева ози­ мой пшеницы, короткостебельные сорта озимой ржи особенно требовательны к срокам посева. С р о к и п о с е в а . Оптимальный срок посева озимой ржи сов­ падает с переходом среднесуточной температуры через 15...14°С. При этих температурах резко снижается повреждение шведской и гессенской мухами. Рожь сеют узкорядным, рядовым и перекрестным способами с оставлением постоянной технологической колеи 1800 или 1400 мм. Н о р м а в ы с е в а . Она зависит от плодородия и влажности почвы, засоренности поля, сроков посева и используемых сортов. Норму высева семян устанавливают из расчета получения к уборке 500...600 продуктивных стеблей на 1 м . Примерные нормы высе­ ва, млн всхожих семян на 1 га: в Нечерноземной зоне 5...6, в Цен­ трально-Черноземной — 4,5...6,0, в Поволжье 3,5...5,0 , на Урале, в Сибири 6...6,5. На хорошо обработанных и удобренных полях нор­ му высева снижают на 0,5 млн семян на 1 га. При запаздывании с посевом, при размещении ржи на песчаных и супесчаных почвах норму увеличивают на 8...10 %. При использовании интенсивных сортов, обладающих высокой степенью продуктивного кущения, норму высева снижают на 8...10 %. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . В отличие от других зерновых культур озимая рожь чувствительна к глубине заделки семян. Это связано с ее биологической особенностью — формировать узел ку­ щения у поверхности почвы. При достаточной влажности почвы семена озимой ржи заделывают на тяжелых почвах на глубину 2...3 см, на легких почвах — 4...5, на средних — 3...4 см. В засушли­ вую погоду, когда верхний слой почвы иссушен, глубину заделки семян увеличивают на 1...2 см. Мелкие семена обычно заделывают на меньшую глубину, чем крупные. У х о д з а п о с е в а м и . При посеве озимой ржи в рыхлую почву при недостаточном увлажнении сразу после посева прово­ дят прикатывание кольчатыми катками, что обеспечивает уплот­ нение и выравнивание поля, всходы появляются дружно, увеличи­ вается полевая всхожесть. Химическую прополку посевов обычно не проводят, так как благодаря более быстрому росту озимая рожь хорошо заглушает сорняки. Однако на изреженных посевах при использовании низ­ костебельных сортов необходимо применять гербициды для борь­ бы с сорняками. Наиболее эффективна обработка посевов симазином*, 80 % с. п. (0,25...0,3 кг/га). Ее применяют сразу после посева и прикатывания. 2 202 Против снежной плесени, корневых гнилей, мучнистой росы и других болезней посевы озимой ржи обрабатывают байлетоном, 25 % с. п. (0,5 кг/га), или тилтом, 25 % к. э. (0,5... 1,0 л/га). При уходе за озимой рожью широко распространено боронова­ ние. Оно особенно необходимо при осеннем перерастании ози­ мых, для того чтобы осветлить точки роста. Весеннее боронование проводят поперек рядков в два следа, как только почва достигнет физической спелости, перестанет прилипать к орудиям и будет легко рыхлиться. При слабой эффективности симазина, что случается в сухую осень, проводят дополнительную обработку в фазе кущения гер­ бицидами группы 2,4-Д. Для предотвращения полегания посевов озимой ржи проводят обработку ретардантами. У б о р к а у р о ж а я . Озимая рожь созревает дружно и при пе­ рестое сильно осыпается, поэтому ее убирают в сжатые сроки двухфазным или однофазным способом. Двухфазную уборку про­ водят в середине восковой спелости при влажности зерна 35...40%. Хлеба скашивают жатками и укладывают в валки на стерню (25...30 см), через 3...5 дней по мере высыхания зерна и стеблей валки подбирают и обмолачивают комбайнами. Двухфаз­ ную уборку начинают раньше однофазной (на 5... 10 дней) и свое­ временно заканчивают. Однофазную уборку осуществляют комбайнами в период пол­ ной спелости при влажности зерна до 20 %. При выборе срока и способа уборки необходимо учитывать биологические особенности ржи, погодные условия, полеглость и засоренность посевов. При влажной и теплой погоде озимая рожь может прорастать на корню, поэтому ее необходимо убирать в сжатые сроки. При уборке полегших посевов растения скашивают поперек полеглости или под углом к ней. Послеуборочную обработку зерна проводят сразу же после его уборки с доведением партий зерна до товарных кондиций. Вслед за обмолотом с поля убирают солому, это необходимо для обра­ ботки почвы под урожай следующего года. 14.2.3. Озимый ячмень Озимый ячмень возделывают в основном как зернофуражную и крупяную культуру. В его зерне содержится мало белка (10... 11 % ) , поэтому его используют и как сырье для пивоваренной промыш­ ленности. Посев ячменя осенью и очень ранняя уборка дают воз­ можность более равномерно использовать рабочую силу и техни­ ку, сеять после него пожнивные культуры (просо, кукурузу, одно­ летние травы), а также другие озимые культуры. Озимый ячмень возделывают в районах с мягкими зимами, так как он имеет низкую зимостойкость. Основные площади посева 203 озимого ячменя сосредоточены на Северном Кавказе. Посевная площадь его в Российской Федерации в 2003 г. составила около 0,46 млн га. Озимый ячмень значительно превосходит по урожай­ ности яровой. В 2003 г. озимого ячменя получено 2,75 т/га, а яро­ вого — только 1,92 т/га. Хозяйства Краснодарского края получают по 4...5 т зерна озимого ячменя с 1 га. Более высокая урожайность озимого ячменя связана с тем, что он хорошо использует ранневесеннюю влагу и до наступления сухих юго-восточных ветров дает полновесное зерно. Особенности биологии. Озимый ячмень менее зимостоек и моро­ зостоек, чем озимая пшеница и рожь. При оптимальных условиях возделывания он переносит отрицательные температуры в зоне узла кущения до —14 °С. Продолжительные морозы —12... —15 "С, а также резкие колебания температуры ранней весной для него губительны. Озимый ячмень — сравнительно засухоустойчивая культура и бо­ лее скороспелая. Вегетационный период на 6... 10 дней короче, чем у озимой пшеницы. Благодаря этой особенности озимый ячмень не подвергается «захватам» и «запалам», а также воздействию суховеев. К почвам озимый ячмень предъявляет такие же требования, как и озимая пшеница. Сорта. В настоящее время выведено и допущено к использова­ нию около 20 сортов озимого ячменя. Наиболее распространен­ ные сорта Вавилон, Добрыня 3, Ларец, Ростовский 55, Силуэт и др. относятся к виду Hordeum sativum Lessen, к разновидности паллидум {pallidum). Особенности агротехники. Технологии возделывания озимого ячменя и озимой пшеницы имеют много общего. Наиболее высо­ кие урожаи озимый ячмень дает при размещении его по чистому пару и полупару. Однако в производственных условиях как кормо­ вую культуру его чаще высевают после кукурузы, зерновых бобо­ вых, озимой пшеницы, картофеля и бахчевых. На формирование 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции озимый ячмень выносит, кг: N — 32...36, Р 0 — 11...12, К О - 2 0 . . . 2 4 . Обработка почвы под озимый ячмень сходна с обработкой под другие озимые культуры. Озимый ячмень отличается меньшей энергией кущения и более слабой перезимовкой по сравнению с озимой пшеницей, поэтому он предъявляет повышенные требова­ ния к срокам посева. Высевают его несколько позднее озимой пшеницы, а сорта-двуручки — в еще более поздние сроки, с тем чтобы растения не переходили к фазе выхода в трубку и тем самым не снижали бы свою зимостойкость. Лучшие сроки посева озимо­ го ячменя: в районах Северного Кавказа с 25 сентября по 10 ок­ тября, в предгорных районах Северного Кавказа с 20 сентября по 5 октября. В каждом хозяйстве сроки посева уточняют в зависимо­ сти от плодородия почвы, предшественника, влажности почвы и используемых сортов. 2 204 5 2 Озимый ячмень высевают обычно рядовым, узкорядным и пе­ рекрестным способами. Оптимальная глубина посева 4...6 см, на легких и рыхлых, быстро просыхающих почвах семена заделывают на 1...2 см глубже, чем на тяжелых почвах. Норму высева устанавливают в зависимости от климатических и почвенных условий, качества семенного материала, способа и срока посева, используемых сортов. Лучшая норма высева в райо­ нах Северного Кавказа — 4,0...4,5 млн всхожих семян на 1 га. При запоздании с посевом, использовании сортов с низкой энергией продуктивного кущения, при узкорядном и перекрест­ ном способах посева, а также при орошении норму высева увели­ чивают на 10... 15 % с таким расчетом, чтобы к уборке иметь не менее 500...550 продуктивных стеблей на 1 м . При посеве озимого ячменя в свежевспаханную, рыхлую почву необходимо сразу после посева прикатать поле кольчатыми или шпоровыми катками. На засоренных посевах осенью проводят хи­ мическую прополку гербицидом 2,4-Д аминной солью, 40 % в. к. (1,5...2,0 л/га). Озимый ячмень плохо переносит затопление, по­ этому во влажных районах его размещают на повышенных участ­ ках, а избыток весенних вод отводят. В засушливых южных райо­ нах на посевах ячменя необходимо проводить задержание талых вод, а также орошение. Весной проводят раннюю подкормку азотными удобрениями в период отрастания растений. Вторая подкормка приурочена к фазе выхода в трубку. Дальнейший уход за посевами озимого яч­ меня заключается в поддержании посевов чистыми от сорняков. Засоренные посевы обрабатывают весной гербицидами группы 2,4-Д или диаленом в фазе кущения. Озимый ячмень созревает дружно, раньше озимой ржи и ози­ мой пшеницы. При созревании колосья поникают и становятся ломкими, поэтому возможны большие потери зерна. Чаще всего его убирают прямым комбайнированием. 2 14.2.4. Тритикале Тритикале — новая зерновая культура, отличается большим по­ тенциалом урожайности, повышенным содержанием белка и неза­ менимых аминокислот (лизин, триптофан), что определяет ее пи­ щевые и кормовые достоинства. Содержание белка на 1,0...1,5 % выше, чем у пшеницы, и на 3...4 % выше, чем у ржи. Содержание клейковины такое же, как у пшеницы, или на 2...4 % больше, но качество ее ниже. Зерно тритикале используют в хлебопечении, кондитерской промышленности и в качестве концентрированного корма для животных. Хлебопекарные достоинства несколько ниже, чем у пшеницы. Хлеб имеет меньший объем, более высокую расплываемость и пониженную пористость мякиша. Хлеб лучшего качества получается из смеси пшеничной муки (70...80 %) и муки 205 тритикале (20...30 %). Зерно тритикале целесообразно перерабаты­ вать в муку обойную 95%-ную и обдирную 87%-ную. Хлеб из та­ кой муки по качеству не уступает ржаному. Солому тритикале используют на корм животным и для под­ стилки скоту. Кормовые сорта тритикале высевают для получения зеленого корма, раннего силоса, травяной муки. Зеленая масса и силос содержат на 0,5...1,0 % больше сырого белка, чем из пшени­ цы и ржи, их хорошо поедает скот. Травяная мука богаче белками, каротиноидами (провитамин А) и минеральными солями, чем травяная мука из пшеницы и ржи. Тритикале представляет собой новый ботанический род. Пу­ тем объединения хромосомных комплексов двух разных ботани­ ческих родов: пшеницы и ржи — селекционерам удалось впервые синтезировать новую сельскохозяйственную культуру, объединя­ ющую в одном организме ценные свойства этих родов. Название Triticale произошло из первой части слова Triticum (пшеница) и второй части слова Secale (рожь). Тритикале — пшенично-ржаной гибрид, относится к амфидиплоидам. Константно-промежуточные гибриды между пшеницей и ро­ жью были выделены в 1881 г. Римпау в Германии, но их достоин­ ства не оценили и практического значения они не получили. В 1918 г. Г. К. Мейстер на Саратовской сельскохозяйственной опытной станции наблюдал образование таких гибридов в посе­ вах ржи при спонтанной гибридизации ее с пшеницей. В 1925 г. В. Н.Лебедевым на Белоцерковской опыт­ но-селекционной станции были найдены естественные ржано-пшеничные гибриды. В. Е. Писаревым в Н И И С Х Центральных районов Нечерноземной зоны путем скре­ щивания мягкой озимой пшеницы с ро­ жью и мягкой яровой пшеницы с рожью были получены октаплоидные 56-хромосомные тритикале, т. е. гибрид мягкой пшеницы и ржи (рис. 7). Гексаплоидные 42-хромосомные Triticale создаются в результате скрещивания твер­ дой пшеницы с рожью. Они представляют большую практическую ценность, так как имеют высокую озерненность колоса, бо­ лее продуктивны, содержат больше белка, чем октаплоидные тритикале. По типу развития тритикале имеет как озимые, так и яровые формы. Одним из пионеров в области изучения „ ... гексаплоидных тритикале был А. И. ДерРис. 7. Мягкая пшеница (а), тритикале (б) и рожь (в) 206 г> Г п п - л. жавин. В 1933 г. он получил первый амфидиплоид от скрещивания твердой пшени- цы с рожью. Интенсивная работа с тритикале началась после того, как были получены гексаплоидные тритикале и возникла идея ис­ пользовать их в производстве в районах с песчаными почвами. Та­ ким образом появился интерес к этим гибридам в России, Венг­ рии, Испании, Болгарии, Польше и других странах мира. В России наиболее широкие исследования с тритикале прово­ дят в Институте цитологии и генетики Сибирского филиала АН РФ, в Н П О «Подмосковье» и других научных учреждениях по со­ зданию сортов продовольственного и кормового направления. Тритикале можно успешно возделывать в тех же районах, где выращивают озимую пшеницу и рожь. Основные площади посева сосредоточены на Северном Кавказе, в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах. Площадь посева в мире в 2003 г. состави­ ла более 3,08 млн га, урожайность — 3,32 т/га (ФАО, 2004). При соблюдении технологии возделывания тритикале обеспечивает высокую урожайность: 5...7 т зерна и 40...55 т зеленой массы с 1 га. На Новоалександровском сортоучастке Ставропольского края по­ лучили 9,2 т зерна с 1 га. Особенности биологии. У тритикале различают те же фазы роста и развития, а также этапы органогенеза, как и у других зерновых культур. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Оптимальная температура прорас­ тания семян 20 °С, минимальная 5 и максимальная 35 "С. Всходы тритикале появляются на 5...7-й день после посева. Критическая температура для озимых форм в зоне узла куще­ ния —18...—20 °С. В зимне-весенний период тритикале менее чув­ ствительна к низким температурам, чем озимая пшеница, но при оттепелях, которые наблюдаются на Кубани, по зимостойкости уступает озимой пшенице, что связано с потерями закалки. Три­ тикале менее устойчивая к выпреванию культура, чем озимая пшеница, особенно при ранних сроках посева. Тритикале кустится осенью и продолжает кущение весной. Об­ щая и продуктивная кустистость при оптимальных сроках посева составляет соответственно 4...6 и 2,5...3,5. Тритикале — самоопыляющееся растение, но не исключено и перекрестное опыление. Созревание тритикале наступает на 3...5 дней позже, чем озимой пшеницы. Вегетационный период длится 250...325дней. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Максимальная потребность во влаге отмечается в период интенсивного роста — в фазе выхода в трубку и в период формирования и налива зерновки. Тритикале обладает большей засухоустойчивостью, чем озимая пшеница, но несколь­ ко уступает озимой ржи. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Тритикале менее требовательна к почве, чем озимая пшеница, и может успешно произрастать на дерново-подзолистых, серых лесных, легких суглинистых и супес­ чаных почвах. Лучшие почвы — черноземные, менее пригодны за207 болоченные и засоленные. Почва должна быть с нейтральной или слабокислой реакцией ( р Н 5,5...7,0). Сорта. Селекционерами создано более 30 высокопродуктивных сортов тритикале зернового и кормового направления, наиболь­ шее распространение получили следующие: Авангард, Алтайская 2, Виктор, Конвейер, Курская степная, Привада, Союз, Тальва 100, ТИ17. Особенности агротехники. В технологии возделывания озимой тритикале, озимой пшеницы и ржи много общего. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Тритикале менее требовательна к предшественникам, чем озимая пшеница, но более требовательна, чем озимая рожь. Лучшие предшественники — черный пар, ран­ ний картофель, зерновые бобовые, однолетние травы. Тритикале можно возделывать и после зерновых культур, так как ее значи­ тельно меньше поражают корневые гнили. Тритикале считается хорошим предшественником для других сельскохозяйственных культур. У д о б р е н и е . На формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы, по данным кафедры растениеводства РГАУ— МСХА им. К. А. Тимирязева, тритикале выносит, кг: N — 40...50, Р2О5— 13...16, К 0 — 36...40. Наибольшее потребление элементов питания происходит в фазе выхода в трубку и в период формиро­ вания и налива зерна. Система удобрения тритикале не отличается от системы удобрения пшеницы. О б р а б о т к а п о ч в ы . Приемы обработки почвы под трити­ кале такие же, как под озимую пшеницу и озимую рожь. Она за­ висит от предшественника, степени засоренности поля и видов сорняков, почвенно-климатических условий и района возделы­ вания. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у. Для посева тритикале ис­ пользуют выравненные, отсортированные семена с чистотой не менее 98 %, первой и второй категорий сортовой чистоты со всхо­ жестью для зерновых сортов 90 %, кормовых — 85 %. Свежеубранные семена перед посевом подвергают воздушно-тепловому обо­ греву. Тритикале не поражается твердой головней и практически устойчива к пыльной головне, поэтому проводить протравливание семян перед посевом нецелесообразно. С р о к и п о с е в а . Оптимальные сроки посева тритикале — се­ редина и конец оптимального срока посева озимой пшеницы. С п о с о б ы п о с е в а . Высевают узкорядным перекрестным или обычным рядовым способом. Н о р м а в ы с е в а . У тритикале она несколько выше, чем у озимой пшеницы, и изменяется в зависимости от зоны возделыва­ ния от 3,5 до 7,5 млн всхожих семян на 1 га. В опытах кафедры ра­ стениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева в среднем за 1999...2002 гг. наибольшая урожайность тритикале сорта Виктор (3,9 т/га) была получена при норме высева 6,5 млн всхожих семян с о л 2 208 на 1 га. Как увеличение, так и уменьшение нормы высева приво­ дит к снижению урожайности. Примерные нормы высева, млн всхожих семян на 1 га: в Цент­ рально-Черноземной зоне 5...6; в Нечерноземной зоне 6,0...6,5; в Сибири 7,0...7,5. Эти нормы следует уточнять в зависимости от почвенно-климатических условий и агротехнических приемов возделывания. Кормовые сорта высевают с повышенной нормой высева. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н. У тритикале она меньше, чем у озимой пшеницы, колеблется от 3 до 6 см. Глубина заделки семян зависит от гранулометрического состава и влажности почвы, а также от того, что эта культура формирует узел кущения у поверх­ ности почвы. У х о д з а п о с е в а м и . При посеве тритикале в рыхлую неосевшую почву или при недостаточной влажности применяют послепосевное прикатывание. Весной растения тритикале быстрее трогаются в рост, быстрее образуются вторичные корни, культура в 1,5...2,0 раза опережает озимую пшеницу, поэтому весной п о ­ верхностную подкормку проводят раньше, корневую подкорм­ ку — как только можно будет выехать в поле. Формы и способы внесения удобрений те же, что и для озимой пшеницы. У б о р к а у р о ж а я . Зерно тритикале плотно заключено в ко­ лосковых чешуях, при созревании не осыпается. Применяют од­ нофазный и двухфазный способы уборки. Тритикале имеет более крупное зерно, чем озимая пшеница, поэтому при обмолоте во избежание дробления зерна увеличивают зазор между барабаном и подбарабаньем, уменьшают число оборотов барабана до 600...700 м и н . Зерно очищают и сортируют на обычных зерно­ очистительных машинах, но ставят решета с более крупными от­ верстиями. Кормовые сорта тритикале на зеленый корм и силос убирают в фазе колошения. - 1 14.3. ЯРОВЫЕ КУЛЬТУРЫ В Российской Федерации в валовом производстве зерна яровые культуры занимают первое место среди других зерновых культур. Основная культура — яровая пшеница. Большое значение в про­ изводстве зерна имеют ячмень, овес и кукуруза — основные зерно­ фуражные культуры, способствующие развитию животноводства. Ведущая роль принадлежит возделыванию крупяных культур — проса, гречихи и риса. В 2003 г. этими культурами в России было занято 30,9 млн га. Яровые хлеба по урожайности во многих райо­ нах страны уступают озимым, но дают высококачественное про­ довольственное и фуражное зерно. Яровые зерновые культуры делят на ранние и поздние. К пер­ вым относят пшеницу, ячмень и овес, ко вторым — кукурузу, про14 Г С. П о с ы п а н о н 209 со, рис и гречиху. Ранние яровые прорастают при низких темпера­ турах и лучше переносят весенние заморозки, поздние требуют более теплой погоды для прорастания и плохо переносят пони­ женные температуры. Возделывание ранних и поздних яровых культур дает возмож­ ность снизить напряженность в отдельные периоды выполнения полевых работ, более равномерно использовать сельскохозяй­ ственную технику и обеспечить своевременное выполнение агро­ технических мероприятий. 14.3.1. Яровая пшеница Яровая пшеница — одна из основных продовольственных куль­ тур. Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка (18...24 %) и клейковины (28...40 % ) , отличными хлебопекарными качествами. Из муки мягкой пшеницы выпекают высококаче­ ственный хлеб, а из твердой изготавливают манную крупу, мака­ ронные изделия — лапшу, вермишель, макароны. Муку твердой пшеницы используют в хлебопечении в качестве улучшителя. Отходы мукомольной промышленности (отруби) — ценный концентрированный корм для животных. Соломой и половой так­ же кормят скот. Яровая пшеница — одна из древнейших и наиболее распрост­ раненных культур на земном шаре. Ее возделывают во всех частях света — от Полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади посева сосредоточены в Российской Феде­ рации. По посевным площадям и валовому сбору зерна она зани­ мает первое место среди других зерновых культур. Площадь посе­ ва яровой пшеницы в 2003 г. составила около 14,8 млн га. Основ­ ные площади посева яровой пшеницы сосредоточены в Западной и Восточной Сибири, Поволжье и на Южном Урале. В этих регио­ нах получают наиболее ценное зерно с высоким содержанием бел­ ка и клейковины. Возделывают яровую пшеницу в ЦентральноЧерноземной и Нечерноземной зонах, где она дает хорошие уро­ жаи, но качество зерна несколько ниже. Огромную роль в увеличении посевных площадей и валовых сборов зерна яровой пшеницы сыграло освоение целинных и за­ лежных земель на территории России. В культуре яровой пшеницы распространено два вида: мягкая (Triticum aestivum L.), дающая муку высоких хлебопекарных ка­ честв (сорта сильных и ценных пшениц), и твердая (Triticum durum L.) — с повышенным содержанием белка в зерне, используемая для изготовления высококачественных макарон и вермишели. Средняя урожайность яровой пшеницы сравнительно невысо­ кая, что связано с особенностями почвенно-климатических усло­ вий в основных районах ее возделывания (ограниченное количе210 ство осадков — 250...350 мм, высокие летние температуры). В РФ в 2003 г. она составила 1,48 т/га. Применяя современную техноло­ гию возделывания, можно получать и более высокую урожайность зерна (3...5 т/га), отвечающего требованиям сильной пшеницы, а в районах Нечерноземной зоны и северо-западных районах Цент­ рально-Черноземной з о н ы — д о 3,5...4,0т/га зерна, отвечающего требованиям ценной, а в отдельные годы и сильной пшеницы. Особенности биологии. Яровая пшеница — самоопыляющееся растение длинного дня, в процессе роста и развития она прохо­ дит те же фазы и этапы органогенеза, что и озимая пшеница (см. табл. 34). После всходов (I и II этапы) яровая пшеница развива­ ется медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Кор­ невая система характеризуется более слабым развитием (особен­ но у твердой пшеницы) и пониженной усвояющей способностью. Средняя продуктивная кустистость колеблется от 1,22 до 2,0. Зер­ но сравнительно крупное, масса 1000 зерен у мягкой пшеницы 35...45 г, у твердой — 40...45 г. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Яровая пшеница — растение холо­ достойкое, жизнеспособные всходы появляются при 5...7°С, наи­ более благоприятная температура для прорастания 12...15°С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до —10 °С. Мяг­ кая яровая пшеница более устойчива к низким температурам, чем твердая. Во время цветения и налива зерна растения повреждают­ ся при температуре — 1...—2°С. В период созревания зерно может быть повреждено даже слабыми заморозками. Морозобойное зер­ но имеет низкие посевные качества и технологические свойства. К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22...25 °С. Температура 35...40 °С и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма актив­ ных температур за период всходы — созревание составляет 1500... 1750 'С. Продолжительность от всходов до кущения 15...22 дня, к этому времени первичные (зародышевые) корни углубляются на 50...55 см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3...4 ли­ стьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения (III...IV этапы органогенеза). В зависимости от условий продол­ жительность периода от кущения до выхода в трубку составляет 11 ...25 дней, от выхода в трубку до колошения — 15...20 дней. Веге­ тационный период яровой пшеницы в зависимости от сорта, рай­ онов возделывания и погодных условий колеблется от 85 до 115 дней. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Яровая пшеница требовательна к почвенной влаге. При прорастании семена мягкой яровой пшени­ цы поглощают 50...60 % воды от массы сухого зерна, семена твер­ дой пшеницы — на 5...7 % больше, так как они содержат больше 14* 211 белка. Корневая система твердой пшеницы менее развита, поэто­ му она плохо переносит почвенную засуху, но воздушную перено­ сит лучше, чем мягкая пшеница. Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно и распределяется следующим образом: в период всходов — 5...7 % общего потребления воды за вегетацион­ ный период, в фазе кущения — 15...20, в фазах выхода в трубку и колошения — 50...60, молочного состояния зерна — 20...30 и вос­ ковой спелости — 3...5 %. Критические периоды по отношению к влаге — выход в трубку — колошение, т. е. периоды образования репродуктивных органов (IV...VII этапы). Из-за недостатка влаги в этот период увеличивается бесплодность колосков, а при фор­ мировании и наливе зерна снижается выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы менее 100 мм создаются неблагоприятные условия для роста и раз­ вития яровой пшеницы, а при наличии менее 60 мм невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускоренно переходят от одной фазы развития к другой и урожай резко снижается. При наличии достаточного количества влаги на глубине узла ку­ щения хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В ос­ новных районах возделывания яровой пшеницы ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате слабо развива­ ются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведет к рез­ кому снижению урожайности. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Яровая пшеница по сравнению с другими зерновыми культурами наиболее требовательна к грану­ лометрическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усвояющей способностью корневой системы. Луч­ шими для нее считаются структурные черноземные и каштановые, а также плодородные дерново-подзолистые почвы. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких норм удобрений она растет плохо. Яровая пшеница не выносит повышенной засоленности и кис­ лотности почвы. Высокие урожаи она дает на почвах, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию ( р Н 6,0...7,5). Твердая пшеница предъявляет более высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы, чем мягкая. В первый период жизни корни твердой пшеницы быстрее проникают вглубь, а у мягкой — энергичнее распространяются в ширину. Из особенностей биологии яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в южных и юго-восточных районах могут быть недостаточная влажность и быстрое высыхание верхнего слоя почвы, поврежде­ ние проростков и всходов вредителями (проволочником, блошкаС0Л 212 ми, шведской и гессенской мухами), а в северных районах — по­ вышенная кислотность почвы и поражение болезнями (фузариозом и др.). Яровая пшеница, особенно твердая, в первый период (в фазе всходов) развивается медленно, поэтому ее посевы часто угнетают сорняки. Сорта. В Российской Федерации допущено к использованию бо­ лее 140 сортов мягкой яровой пшеницы и более 30 сортов твердой. При современной технологии используют сорта яровой пшеницы, рекомендованные для возделывания в конкретном регионе или перспективные, с хорошим качеством зерна и устойчивые к вреди­ телям, болезням и полеганию. В каждом хозяйстве нужно высевать не менее 2...3 сортов, отличающихся по скороспелости, при соотно­ шении среднеспелых и среднепоздних в сухой степной зоне 1,0: 1,5, в засушливой и умеренно засушливой степи — 1,5: 1,0, в лесостепи — 2,3 : 1,0. Выведены и рекомендованы к использованию высокопродуктивные сорта с высоким качеством зерна. Наиболее распространены следующие сорта мягкой пшеницы: Алтайская 60, Альбидум 28, Воронежская 12, Иволга, Икар, Иргина, Ирень, Казахстанская 10, Красноуфимская 90, Л 503, Лада, Нива 2, Новосибирская 89, Омская 32, Приокская, Прохоровка, Саратов­ ская 29, Саратовская 42, Симбирка, Тулунская 12, Энита, Юго-Вос­ точная 2 и др. Из сортов твердой пшеницы наибольшее распространение имеют Алтайский янтарь, Безенчукская 139, Безенчукская 182, Краснокутка 10, Омская янтарная, Оренбургская 10, Степь 3, Харь­ ковская 23 и др. Агротехника. Технология возделывания яровой пшеницы бази­ руется на максимальной концентрации и эффективном использо­ вании имеющихся материально-технических ресурсов и широком применении новейших достижений науки и передовой практики. Она предусматривает четкое соблюдение технологической дис­ циплины. Неотъемлемые требования современной технологии — агрохимическое и фитосанитарное обследования полей с последу­ ющим составлением паспорта поля. Технология предусматривает получение 5...6т высококачественного зерна с 1 га. Яровая пшеница по сравнению с озимой имеет слаборазвитую корневую систему с пониженной усвояющей способностью, больше страдает от недостатка влаги, меньше кустится, ее силь­ нее угнетают сорняки. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Яровая пшеница, особенно твер­ дая и сильная мягкая, предъявляет повышенные требования к предшественникам, чистоте полей от сорняков, обеспеченности влагой и питательными веществами. В основных районах возделывания яровой пшеницы ее разме­ щение зависит от схем севооборотов, принятых в данной зоне. Севообороты могут быть различные (4...5-, 5...7-польные) в зави­ симости от почвенно-климатических условий. В степной, южной, 213 лесостепной зонах применяют севообороты с короткой ротацией (пар — пшеница — пшеница — зерно — фуражные культуры; пар пшеница — кукуруза — пшеница — ячмень). Лучшим предшественником в засушливых районах (Сибирь, Зауралье) для яровой пшеницы считается чистый пар, который обеспечивает накопление и сохранение влаги, лучше очищает поля от сорняков; ее высевают и второй культурой после пара. В лесостепной зоне яровую пшеницу размещают после кукуру­ зы, гороха, многолетних трав, в Поволжье и Южном Урале — пос­ ле черного пара, зерновых бобовых, многолетних трав и пропаш­ ных культур. В районах, подверженных ветровой эрозии, наиболее целесообразно размещать ее в кулисных и полосных парах. В па­ ровых полях высевают двух-, трехстрочные кулисы. В качестве ку­ лисных растений используют горчицу, высокостебельные расте­ ния — кукурузу, сорго, подсолнечник. Для посева используют спе­ циальные кулисные сеялки или стерневые сеялки. Норма высева семян горчицы 0,5...0,6 кг/га (на 1 м рядка 20...30 растений), глу­ бина заделки семян 4...5 см, расстояние между кулисами 10... 12 м, направление кулис выбирают поперек господствующих ветров в зимний период. Посев производят в первой декаде июня. При ис­ пользовании подсолнечника в качестве кулисного растения при­ меняют трехстрочные кулисы с шириной междурядий 70 см, рас­ стояние между кулисами 20...23 м. Посев производят в первой по­ ловине июня на глубину 6...8 см. Твердую пшеницу высевают только по чистому пару или по пласту многолетних бобовых трав. В районах достаточного увлажнения яровую пшеницу возделы­ вают после пропашных культур (сахарной свеклы, картофеля, ку­ курузы), многолетних трав, зерновых бобовых и озимых культур. У д о б р е н и е . Яровая пшеница более требовательна к плодо­ родию почв, чем другие яровые хлеба. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции она выносит из почвы, кг: N — 35...45, Р 0 —9...12, К 0 — 18...24. Потребление азота идет в течение всей вегетации. В первый пери­ од оно незначительно и резко возрастает ко времени выхода в трубку и колошения, а затем снижается и продолжается вплоть до молочной спелости. Достаточное обеспечение азотом в первый период способ­ ствует образованию узловых корней, цветков и колосков в колосе. Норму минеральных удобрений устанавливают с учетом агрохими­ ческого обследования почвы, планируемого урожая и коэффициен­ тов использования элементов питания из почвы и удобрений. Удобрения вносят во время второй или третьей обработки пара на глубину 12...16 см. При посеве в рядки вносят гранулирован­ ный суперфосфат в дозе 10... 15 кг Р 0 на 1 га, при размещении яровой пшеницы по зерновым и пропашным предшественникам в зоне достаточного увлажнения фосфор вносят в составе комплекс­ ных удобрений (аммофос, диаммофос). 2 5 2 2 214 5 На урожайность яровой пшеницы хорошо влияют органичес­ кие удобрения, особенно на почвах с низким содержанием гумуса. Примерные нормы органических удобрений в Черноземной зоне на почвах с высоким содержанием гумуса 15...20 т/га, в Нечерно­ земной зоне на почвах с низким содержанием гумуса 30...40 т/га. Органические удобрения вносят под основную обработку почвы или под предшествующую культуру, фосфорно-калийные — под вспашку осенью. Если с осени фосфорно-калийные удобрения не вносили, то их можно внести весной под культивацию. Азотные удобрения вносят под предпосевную культивацию или в подкорм­ ку. Локальное внесение удобрений под яровую пшеницу более эффективно, чем под культивацию. Некорневые подкормки яровой пшеницы (в период колоше­ ние — цветение) азотными удобрениями (мочевиной) улучшают качество зерна, увеличивают содержание белка на 1,0...1,5% и клейковины на 3,0...3,5 %. Для нормального роста и развития рас­ тений необходимо вносить микроудобрения — бор, марганец, цинк, медь, молибден. Нормы органических и минеральных удоб­ рений следует корректировать в зависимости от условий возделы­ вания, плодородия почвы и предшественника. О б р а б о т к а п о ч в ы . Она включает зяблевую (основную или осеннюю вспашку) и предпосевную (весеннюю) обработки. В степных районах Западной Сибири применяют противоэрозионную безотвальную систему обработки почвы, при которой на поверхности почвы сохраняется большая часть стерни. Стерня лучше задерживает снег, почва меньше промерзает, при этом предотвращается ветровая эрозия и больше накапливается влаги в почве. При размещении яровой пшеницы по чистым парам подъем и обработку их начинают с осени после уборки предшественника и проводят культиваторами-плоскорезами. В северных лесостепных районах Сибири, Поволжья, Южного Урала с достаточным количеством осадков, где ветровая эрозия не проявляется, проводят отвальную вспашку на глубину 20...25 см. Весной при наступлении физической спелости почвы на стер­ невых фонах проводят ее рыхление, по мере появления сорня­ ков — 4...6 обработок на глубину 8... 10 см. Для сокращения числа механических обработок пара и сохра­ нения влаги в почве применяют опрыскивание засоренных полей препаратом группы 2,4-Д, для борьбы с овсюгом применяют триаллат, 40 % к. э. (2,5 кг/га), с немедленной заделкой его в почву игольчатой бороной или дисковым лущильником на глубину 4...5 см за 2 нед до посева кулис. Осенью проводят рыхление на глубину 25...27 см. При размещении яровой пшеницы по непаровым предшест­ венникам в степной зоне почву обрабатывают на глубину 12...25 см в зависимости от влажности почвы; в лесостепной зоне 215 проводят обычную вспашку ранней зяби на глубину 25....30 см с последующим уходом за почвой по типу полупара. Поздней осе­ нью проводят щелевание на глубину 30...35 см поперек склона. В зимний период осуществляют снегозадержание снегопахами при высоте снежного покрова 12... 15 см и более с расстоянием между валиками 3...5 м с направлением их поперек господствующих зи­ мой ветров, снегопахи должны оставлять на почве защитный слой снега до 5 см. В процессе основной обработки почвы необходимо соблюдать следующие агротехнические требования: отклонение глубины об­ работки при вспашке не должно превышать ± 1 см, при глубоком (20...30 см) рыхлении — ±3...4 см; высота гребней должна быть не более 5 см; степень сохранения стерни при плоскорезной обработ­ ке — 80...85 %, высота свальных гребней и глубина развальных бо­ розд при вспашке — не более 5 см; заделка растительных остатков, сорных растений и удобрений при вспашке — не менее 95 %; выровненность поверхности почвы при вспашке на отрезке 10 м дли­ ны профиля — не более 10,7 м. Не допускаются незаделанные разъемные борозды, невспаханные свальные гребни, огрехи и не­ обработанные поворотные полосы. Рано весной на полях, обработанных безотвальными орудиями, проводят рыхление почвы; на отвальной зяби — боронование и культивацию на глубину заделки семян (5...6 см). После дискова­ ния, а также после боронования рыхлых почв проводят прикаты­ вание. В районах достаточного увлажнения, где яровую пшеницу воз­ делывают после зерновых, зернобобовых, многолетних бобовых трав или пропашных культур, основную обработку почвы начина­ ют с лущения поля дисковыми или лемешными лущильниками сразу после уборки предшественника на глубину 5...7 см. Если поле засорено корнеотпрысковыми и корневищными сорняками, то глубину лущения увеличивают до 12... 14 см и повторяют в по­ перечном направлении. После появления всходов сорняков про­ водят глубокую зяблевую вспашку плугом с предплужниками на глубину 20...25 см, а на почвах с мелким пахотным слоем пашут на полную его глубину. Более эффективно зяблевую вспашку прово­ дить в ранние сроки, так как это способствует лучшему накопле­ нию влаги и питательных веществ, очищению поля от сорняков, получению более высокого урожая. Зябь в большинстве районов не боронуют, а оставляют ее в гребневом состоянии. В засушливых степных районах, где осе­ нью осадков выпадает мало и зимы малоснежные, гребни сильно иссушаются, к тому же сильные ветры сдувают с полей верхний пересушенный слой почвы, поэтому в этих районах зябь вырав­ нивают. При размещении яровой пшеницы после пропашных культур зяблевую вспашку не проводят, а ограничиваются глубо­ ким рыхлением. 216 Предпосевную обработку почвы начинают весной по мере под­ сыхания почвы. Проводят боронование зяби в два следа, поперек вспашки или по диагонали для выравнивания поверхности почвы и закрытия влаги. Через 2...3дня осуществляют культивацию на глубину высева семян (5...6 см) с одновременным боронованием и сразу же проводят посев. Наиболее качественную предпосевную обработку почвы обеспечивает применение комбинированных аг­ регатов. При предпосевной обработке почвы необходимо соблюдать следующие агротехнические требования: отклонение фактической глубины от заданной при обработке культиваторами не должно превышать ±1 см, дисковыми лущильниками — ±1,5 и лемешны­ м и — ± 2 см; полное подрезание сорных растений (100%); пере­ крытие смежных проходов не более 10... 15 см, не допускаются ог­ рехи, вынос нижних слоев почвы на поверхность, необработанные полосы и наличие комков диаметром более 10 см. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у. Большое значение в по­ вышении энергии прорастания и всхожести семян яровой пшени­ цы (особенно в районах Сибири, где они не всегда успевают пройти послеуборочное дозревание) имеет воздушно-тепловой обогрев их на солнце в течение 3...5 дней или в сушилках с активным вентили­ рованием в течение 2...3 ч при температуре теплоносителя до 50 "С. В современной технологии возделывания используют семена соответствующие требованиям посевного стандарта мягкой пше­ ницы со всхожестью не менее 92 %, твердой — 90 %, с массой 1000 зерен для мягкой пшеницы 35...40 г, а для твердой — не менее 40 г. Сила роста семян должна быть для мягкой пшеницы не менее 80 %, а для твердой — 70 %. Для обеззараживания семян от возбудителей болезней, переда­ ющихся через семена (корневые гнили, твердая головня и др.), проводят их протравливание с увлажнением следующими препа­ ратами: ТМТД, 80 % с. п. (1,5...2,0 кг/т), или витаваксом, 75 % с. п. (2,5...3,0 кг/т), фундазолом, 50 % с. п. (2...3 кг/т). Расход воды 10 л на 1 т семян. Против пыльной головни наиболее эффективны фундазол и витавакс. Для лучшего удержания препаратов на семенах проводят ин­ крустацию. В качестве прилипателя применяют технический казе­ ин (0,1...0,5 кг на 1 т семян) или пленкообразователи. В последнем случае используют не воду, а водный раствор полимера — 0,2 кг натриевой соли карбоксилметилцеллюлозы (гЧаКМЦ) или 0,5 кг поливинилового спирта (ПВС) на 1 т семян. При протравливании семян необходимо соблюдать следующие агротехнические требования: отклонение фактического расхода протравителя от заданной нормы не более 3 %; покрытие поверх­ ности семян при протравлении с пленкообразователями не менее 80 %; увеличение влажности семян после протравливания с увлаж­ нением не более 1 %. 217 С р о к и п о с е в а . Яровую пшеницу высевают в самые ранние сроки, в первые дни созревания почвы. При запаздывании с посе­ вом на 7... 10 дней урожайность ее снижается на 25...30 % и более. Это связано с тем, что при поздних сроках посева сокращается пе­ риод прохождения I...V этапов органогенеза, когда идет закладка генеративных органов, более быстро проходит световая стадия, что ведет к слабому развитию колоса, поздние посевы сильнее по­ вреждает шведская муха. В первую очередь следует высевать наи­ более требовательную к срокам посева твердую, а затем мягкую яровую пшеницу. Общее правило о преимуществе самых ранних сроков посева не распространяется на Западную и Восточную Сибирь, где яровую пшеницу высевают в средние и поздние сроки. В этих районах весна и начало лета засушливые, а растения, находясь в фазе кущения, лучше переносят засуху. Вторая половина лета более увлажненная, и период выхода в трубку — колошения со­ впадает с июльскими дождями. Ранневесенний период необхо­ димо использовать для тщательной обработки почвы и уничто­ жения сорняков, особенно овсюга. Среднепоздние сорта в степ­ ной зоне высевают 16...23 мая, в лесостепной — 12...20 мая, а среднеспелые — соответственно 22...27 и 17...22 мая. Следует, однако, иметь в виду, что при слишком поздних сроках посева растения яровой п ш е н и ц ы могут попасть под ранние осенние заморозки. С п о с о б ы п о с е в а . Яровую пшеницу высевают обычным рядовым, узкорядным и перекрестным способами. Наибольший урожай она дает при узкорядном и перекрестном способах посева, которые обеспечивают более равномерное распределение семян по площади питания. Такие посевы меньше засоряют сорняки, имеют более высокую густоту продуктивных стеблей. Посев про­ водят с оставлением технологической колеи. Н о р м а в ы с е в а . Она зависит от почвенно-климатических условий, биологических особенностей сорта, запаса продуктивной влаги в почве весной, предшественника, засоренности поля, сро­ ков и способов посева. У большинства районированных сортов масса зерна с одного колоса чаще всего составляет 0,8... 1,2 г. Для получения урожая зерна 4...5 т/га должно быть к уборке не менее 500...600 продуктивных стеблей на 1 м . Яровая пшеница имеет низкую продуктивную кустистость (1,2), поэтому густота продук­ тивного стеблестоя формируется за счет основных (первых) побе­ гов. Такой густоты в условиях Центрального района Нечернозем­ ной зоны достигают при норме высева 6,0...7,5 млн всхожих семян на 1 га при полевой всхожести не менее 75 % и выживаемости рас­ тений не менее 85 %. Рекомендованы следующие примерные нормы высева для раз­ личных районов при обычном способе посева, млн всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона, Дальний Восток — 6...7, Центрально­ 2 го Черноземная зона — 5,5...6,5, Поволжье, Южный Урал — 4...5, За­ уралье, Западная Сибирь — 2,5...3,5, Восточная Сибирь — 4,5...5,5. Норму высева следует устанавливать из расчета получения к уборке в зоне достаточного увлажнения 500...600, в зоне недоста­ точного увлажнения 350...450 и в засушливой зоне 250...350 про­ дуктивных стеблей на 1 м . На засоренных и недостаточно плодородных почвах по непаро­ вым предшественникам при использовании среднеспелых сортов и узкорядном или перекрестном способах посева норму высева увеличивают на 10... 15 %. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . Средняя глубина посева семян яровой пшеницы 4...6 см, в засушливых районах и в сухую весну семена высевают на большую глубину (до 6...8 см). На тяжелых глинистых, плохо аэрируемых почвах рекомендуется мелкая за­ делка семян (3...4 см). При посеве важно, чтобы семена попали во влажный, несколько уплотненный слой почвы на глубину, обес­ печивающую дружные и равномерные всходы. У х о д з а п о с е в а м и . При уходе за посевами осуществляют следующие мероприятия: прикатывание, боронование, борьбу с сорняками, болезнями, вредителями и полеганием. Прикатывание после посева — эффективный прием для получения дружных всходов, особенно в засушливой зоне, а в сухую погоду — и в дру­ гих районах страны. На тяжелых заплывающих почвах после дождей может образо­ ваться плотная корка, которая сильно снижает полевую всхо­ жесть, всходы получаются изреженными, урожай снижается. Для разрушения почвенной корки проводят боронование или обработ­ ку ротационными мотыгами. Яровая пшеница после появления всходов развивается медлен­ но, ее сильно угнетают сорняки. При наличии овсюга и щетинни­ ка в посевах пшеницы (не менее 25 растений овсюга на 1 м ) при­ меняют гербицид иллоксан*, 3 0 % к. э. (2,5...3,0 л/га). Обработку проводят в начале кущения пшеницы и в период образования 2...4 листьев у сорняков. При наличии корнеотпрысковых сорняков (бо­ лее 2 растений на 1 м ) посевы обрабатывают диаленом, 40 % в. р. (2,0...2,25 л/га) в фазе кущения. Для борьбы с болезнями (ржавчи­ ной, мучнистой росой, корневыми гнилями и головневыми заболе­ ваниями) посевы обрабатывают тилтом, 25 % к. э. (0,5 л/га), байлетоном, 25 % с. п. (0,5 кг/га). Для борьбы с вредителями — вредной черепашкой, хлебными жуками, зерновой совкой, трипсами, шведской и гессенской муха­ м и — п о с е в ы обрабатывают волатоном*, 5 0 % к. э. (1,5...2,0 л/га), метатионом*, 50 % к. э. (1 л/га), или карбофосом, 50 % к. э, (0,5...1,2л/га). Для борьбы с полеганием посевов яровой пшеницы, особенно в районах достаточного увлажнения, применяют обработку ЦеЦеЦе 460 (2...3 кг/га) в фазе кущение — начало выхода в трубку. 2 2 2 219 Для повышения качества зерна по результатам листовой и тка­ невой диагностики проводят некорневую подкормку азотными удобрениями. В период цветения — начала налива зерна посевы с помощью авиации опрыскивают 30%-ным раствором мочевины (65 кг мочевины, растворенной в 150 л воды). На 1 га расходуют 200 л. У б о р к а у р о ж а я . При выборе сроков и способов уборки учитывают погодные условия, высоту и густоту стеблестоя, засо­ ренность посевов и склонность к осыпанию. Яровая пшеница (мягкая) сравнительно легко осыпается при созревании, поэтому ее уборку нужно завершить в короткие сро­ ки; твердая яровая пшеница более устойчива к осыпанию, однако при перестое на корню у нее могут отламываться колосья. Яровую пшеницу убирают преимущественно прямым комбайнированием. Двухфазную уборку применяют на высокостебель­ ных, неравномерно созревающих посевах и при значительной за­ соренности. Применение этого способа дает возможность начать уборочные работы на 4...5 дней раньше, получить сухое зерно. Скашивание начинают в фазе восковой спелости при влажности зерна 36...40 %, высоту среза устанавливают в пределах 15...25 см, с тем чтобы образовавшийся валок прочно держался на стерне и хо­ рошо продувался. Для скашивания в валки используют жатки. Для уборки однофазным способом, подбора и обмолота валков ис­ пользуют зерновые комбайны. В каждом хозяйстве в зависимости от состояния посевов, погодных условий следует использовать наиболее приемлемый способ уборки, с тем чтобы не допустить потерь и убрать урожай в сжатые сроки (за 7... 10 дней). При при­ менении уборочно-транспортных комплексов можно рациональ­ но организовать весь технологический процесс и быстро провести уборку. 14.3.2. Яровой ячмень Яровой ячмень — важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерен изготавливают муку, перловую и ячневую крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20...25 %). В зерне ячменя содержится 7...15 % белка, 65 % безазотистых экстрактивных соединений, 2 % жира, 5,0...5,5 % клетчатки, 2,5...2,8 % золы. Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и наи­ более ценные — лизин и триптофан. Существуют сорта, в протеи­ не которых содержится 4,5...4,9 % лизина. Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма (в 1 кг содер­ жится 1,27 корм. ед. и 100 г переваримого белка) для животных всех видов, особенно для откорма свиней (удельный вес его в со220 ставе комбикорма достигает 50 %). Высокое содержание в зерне ячменя гордеина способствует подавлению развития грамположительных бактерий, что благоприятно сказывается на здоровье жи­ вотных. Из зерна ячменя вырабатывают заменители кофе и соло­ довый экстракт, широко применяющийся в промышленности. Ячмень — отличное сырье для пивоваренной промышленности; особенно ценными для приготовления пивного солода считаются двурядные ячмени, имеющие крупное и выравненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилозы и амилопектина, с пониженной пленчатостью (8... 10 % ) , содержа­ нием экстрактивных веществ более 78...82 % и высокой энергией прорастания (более 95 %). Ячменная солома по питательности превосходит ржаную и пше­ ничную; в запаренном виде ее хорошо поедают животные. В юж­ ных районах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами. Благодаря своим биологическим особенностям ячмень — хоро­ ший компонент в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, отличается коротким вегетационным периодом, раньше созревает и дает возможность более рациональ­ но использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Ячмень широко используют в качестве страховой культуры для пересева озимых. Ячмень относится к числу древнейших сельскохозяйственных растений. Раскопки показывают, что ячмень наряду с пшеницей был известен еще в каменном веке. В Египте ячмень возделывали за 5000 лет до н. э. Яровой ячмень — наиболее скороспелая и пластичная культура с большим разнообразием форм. Высокая приспособляемость культуры к различным условиям определяет широкое распростра­ нение ее по всем континентам мира. Благодаря короткому вегета­ ционному периоду и невысокой требовательности к теплу ячмень возделывают в самых северных и высокогорных районах земледе­ лия, а быстрый темп развития делает эту культуру ценной не толь­ ко для зон с коротким периодом вегетации, но и для засушливых южных районов. В нашей стране яровой ячмень возделывают повсеместно — от Заполярья до южных границ. Среди зерновых культур яровой яч­ мень по посевным площадям занимает первое место, а по валово­ му сбору зерна — второе, уступая лишь озимой пшенице. В Р Ф в 2003 г. площадь посева ярового ячменя составила 9,65 млн га. Наибольшие площади посева сосредоточены на Се­ верном Кавказе, Урале, в Сибири, Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах. Среди ранних яровых зерновых культур яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи. Средняя урожайность за 1998...2003 гг. составила более 1,5 т/га. Соблюдая технологию воз221 Рис. 8. Ячмень: а — двурядный; б — шестирядный с плотным колосом; в — шестирядный с рыхлым колосом; г — шестирядный с фуркатными остями делывания, можно получать до 3...7 т зерна ярового ячменя с 1 га в зависимости от зоны возделывания. Ботаническое описание. Род Hordeum L. включает один вид культурного ячменя (Hordeum sativum Lessen) и много видов дико­ го ячменя. В зависимости от количества плодущих колосков на уступе колосового стержня культурный ячмень принято делить на три подвида (рис. 8). 1. Подвид Hordeum vulgare L. — ячмень многорядный, или обык­ новенный. На каждом членике колосового стержня имеется по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно. По степе­ ни плотности колоса многорядный ячмень подразделяют на две группы. Первая — группа правильных шестирядных (шестигран­ ных) ячменей hexastichum L. — колос плотный, толстый, сравни­ тельно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая — группа неправильных шестирядных (че­ тырехгранных) ячменей tetrastichum L. — колос менее плотный, ряды зерен расположены не совсем правильно, боковые колоски заходят друг за друга, средние колоски более развиты, чем боко­ вые; колос имеет две широкие грани с лицевой стороны и две уз­ кие — с боковой; в поперечном разрезе образует четырехугольник. 2. Подвид Hordeum distichon L. — ячмень двурядный, у которого из трех колосков, сидящих на членике колосового стержня, плоду222 щим бывает только средний; боковые колоски бесплодны. Распо­ ложение плодущих колосков в одной плоскости придает колосу четкую двурядную форму. Двурядные ячмени по характеру боко­ вых неплодущих колосков делят на две группы: nutantia R. Red., у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цвет­ ковые чешуи; difficientiaR. Red., характеризующиеся тем, что бес­ плодные боковые колоски состоят у них только из одних колоско­ вых чешуи. В посевах двурядные ячмени представлены только группой nutantia, ячмени же второй группы difficientia встречаются как примеси, чаще в Закавказье. 3. Подвид Hordeum intermedium Vav.et Orl.— ячмень промежу­ точный. У этого подвида на уступе колосового стержня могут нор­ мально развиваться от одного до трех зерен. В нашей стране рас­ пространены только многорядный и двурядный подвиды ячменя. Многорядные ячмени, как правило, более скороспелы и засухоус­ тойчивы, чем двурядные, поэтому их можно возделывать как на Крайнем Севере, так и на юге и юго-востоке. Зерно ячменя широкое, сжатое с боков. В отличие от зерновок овса зерновки ячменя срастаются с цветковыми чешуями. Пленчатость у двурядного ячменя составляет 9...11 %, у многорядного — 10... 13 %. Зерно многорядного ячменя неоднородно по крупности; боковые зерна мельче и немного искривлены у основания. Каждый подвид ячменя подразделяют на разновидности по следующим признакам: остистость (остистые или безостые — трехлопастные придатки), характер остей (зазубренные или гладкие), окраска ко­ лоса и зерновки (желтая или черная), пленчатость зерна (пленчатое или голое), плотность колоса (плотный, когда на 4 см длины стерж­ ня приходится более 15... 18 члеников, рыхлый — 1... 14 члеников). Наибольшее распространение в нашей стране имеют разновид­ ности нутанс, медикум из двурядных и паллидум из многорядных. Кроме этих разновидностей определенный интерес представляют безостые, или фуркатные, ячмени: horsfordianum (колосья желтые, многорядные, зерна пленчатые); trifurcatum (колосья многоряд­ ные, желтые, зерна голые). Сорта этих разновидностей в нашей стране не распространены, они низкоурожайные и не устойчивые к неблагоприятным условиям произрастания. Особенности биологии. Ячмень относится к растениям длинно­ го дня. При коротком световом дне сильно затягивается его коло­ шение. Это самая скороспелая культура, длительность вегетаци­ онного периода 60... 110 дней. Продуктивная кустистость выше, чем пшеницы и овса, питательные вещества из почвы усваивает лучше, чем пшеница, но хуже, чем овес. Ячмень — типичный самоопылитель, цветение и оплодотворе­ ние часто проходят до выколашивания. Внешние условия оказы­ вают сильное влияние на характер цветения. В сухие и жаркие дни цветение наступает рано и заканчивается до полного выколашива­ ния. В умеренно влажные и прохладные дни цветение ячменя на223 ступает позже и заканчивается после полного выхода колосьев из влагалища листа. Повышенная влажность и высокая температура способствуют открытому цветению некоторых форм ячменя. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Яровой ячмень отличается неболь­ шой требовательностью к температуре. Семена могут прорастать при температуре 1...2 °С, что дает возможность высевать их в ран­ ние сроки. Однако при такой температуре прорастание сильно ра­ стягивается. Жизнеспособные всходы можно получить при темпе­ ратуре 4...5 "С, но появление их при этом задерживается. При бо­ лее низких температурах возрастает водоудерживающая способность почвы, семена меньше и медленнее поглощают воду, что и служит причиной задержки появления всходов. Оптималь­ ная температура для прорастания 15...20°С. Всходы переносят кратковременные заморозки до —7...—8°С, в более поздние фазы развития устойчивость растений к заморозкам снижается. В пери­ од цветения и налива зерна ячмень повреждается заморозками —1,5...—2 "С. Морозобойное зерно теряет всхожесть и становится непригодным для пивоваренных целей. Ячмень более устойчив к высоким температурам, чем пшеница и овес. При температуре воздуха 38...40 °С устьица листьев ячменя теряют способность за­ крываться через 25...30 ч, у яровой пшеницы — через 10...17, у овса — через 4...5 ч. Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000... 1500 "С для скороспелых сортов и 1800...2000 °С для позднеспелых. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Среди ранних яровых зерновых культур ячмень — самая засухоустойчивая культура. Он стоит на первом месте среди хлебных злаков по устойчивости к «захвату» и «запалу» благодаря быстрому росту и развитию в начальный пери­ од. Имея короткий вегетационный период, ячмень наиболее про­ дуктивно использует и экономно расходует запасы зимне-весен­ ней влаги и успевает налить зерно в первой половине лета до на­ ступления сухой и жаркой погоды. Поэтому во многих степных районах юга нашей страны ячмень дает более высокие и стабиль­ ные урожаи, чем яровая пшеница и овес. Коэффициент водопотребления около 400. Семена ячменя начинают прорастать при влажности, равной двойной гигроскопической влагоемкости данной почвы. При на­ бухании семена ячменя поглощают около 50 % влаги от массы воз­ душно-сухих семян. Во время набухания и в течение всего перио­ да прорастания семена ячменя поглощают отдельные вещества из окружающего их раствора (аммиак, амиды) и одновременно выде­ ляют в раствор избыточные продукты, преимущественно раство­ римые углеводы, представляющие благоприятную среду для раз­ вития плесневых грибов. При влажности ниже уровня, необходи­ мого для прорастания, в семенах протекает процесс гидролиза белков. В результате этого накапливаются промежуточные соеди­ нения и аммиак, вызывающие нарушение функциональных про224 цессов в клетках семени. Это тормозит деление клеток и отрица­ тельно сказывается на прорастании семян. Наибольшее количе­ ство воды ячмень потребляет в периоды выхода в трубку и коло­ шения. Повышенная влажность и умеренная температура возду­ ха в фазе кущения способствуют лучшему формированию и росту вторичной (узловой) корневой системы и образованию большего количества побегов, благодаря чему в дальнейшем растения смо­ гут полнее использовать почвенное плодородие и влагу, сформи­ ровать более высокий урожай. Недостаток влаги в период обра­ зования репродуктивных органов оказывает губительное дей­ ствие на пыльцу ячменя. Стерильность части пыльцы ведет к увеличению числа бесплодных цветков и снижению продуктив­ ности. Т р е б о в а н и я к п о ч в е. Ячмень хорошо приспосабливается к различным условиям выращивания, в то же время он отличается повышенной требовательностью к плодородию почвы. Сжатые сроки поглощения элементов минерального питания и относи­ тельно слабая усвояющая способность корней обусловливают вы­ сокую требовательность его к почвенному плодородию,- Он очень плохо растет на почвах с повышенной кислотностью, особенно страдают молодые растения. У них наблюдается задержка разви­ тия, кончики листьев желтеют из-за нарушения процесса образо­ вания хлорофилла и синтеза органических соединений. Наиболее пригодны для возделывания ячменя плодородные структурные почвы с нейтральной реакцией ( р Н 6,8...7,5). Ячмень плохо пе­ реносит избыточное увлажнение. На заболоченных почвах он дает низкие урожаи. Хуже растет на легких песчаных и солонцеватых почвах. Т р е б о в а н и я к э л е м е н т а м п и т а н и я. У ячменя в отли­ чие от других зерновых культур, поглощение основных элементов питания происходит за короткий период. Ко времени выхода в трубку он потребляет почти 67 % калия, используемого за весь ве­ гетационный период, до 46 % фосфора и значительное количество азота. К началу цветения поглощение питательных веществ почти заканчивается. Для получения высоких урожаев этой культуры очень важно, чтобы растения были обеспечены в полной мере до­ ступными элементами с самого начала их развития. Компенсиро­ вать недостаток питания позже практически невозможно. Такая биологическая особенность определяет специфику применения удобрений. Сорта. В Российской Федерации выведено и допущено к ис­ пользованию более 100 сортов ярового ячменя. Наиболее распро­ странены следующие сорта: Абава, Андрей, Белгородец, Биос 1, Визит, Гонар, Дина, Донецкий 8, Ерофей, Зазерский 85, Зерноградский 244, Михайловский, Московский 2, Новосибирский 80, Но­ совский 9, Нутанс 553, Одесский 100, Омский 90, Прерия, Риск, Скарлет, Суздалец, Харьковский 99, Эльф и др. С0Л 15 Г С. Посыпанон 225 Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Вслед­ ствие образования слаборазвитой корневой системы, отличаю­ щейся сравнительно слабой усвояющей способностью, а также ко­ роткого периода интенсивного потребления питательных веществ ячмень предъявляет повышенные требования к условиям произ­ растания, особенно в первый период вегетации. Одно из условий, обеспечивающих хорошее развитие растений, — правильный под­ бор предшественников. Лучшие предшественники ярового ячменя — хорошо удобрен­ ные пропашные культуры, оставляющие чистые от сорняков поля. Хорошими предшественниками считаются озимые зерновые, иду­ щие по удобренному чистому или занятому пару. Для продоволь­ ственных и кормовых целей ячмень можно высевать после зерно­ бобовых культур, оставляющих в почве достаточное количество азота. Нередко в Нечерноземной зоне в качестве предшественни­ ка для ячменя используют пласт и оборот пласта многолетних трав, лен-долгунец; в Сибири — яровую пшеницу, посеянную по чистому пару. Пивоваренный ячмень, как правило, размещают после удоб­ ренных пропашных культур. В этом случае он дает высокий уро­ жай зерна хорошего качества. Ячмень — хороший предшественник для многих яровых, а в некоторых районах и для озимых культур. Благодаря короткому вегетационному периоду ячмень является ценной покровной культурой для многолетних бобовых и злаковых трав. У д о б р е н и е . Ячмень — наиболее отзывчивая культура на удобрения. При их правильном применении значительно повы­ шается урожай ячменя, возрастает устойчивость растений к засу­ хе, болезням, вредителям, улучшаются кормовые качества зерна. При недостатке элементов питания в первые 15...30дней после посева задерживаются рост и развитие растений, нарушаются нор­ мальный процесс образования углеводов и формирование генера­ тивных органов, ослабляется устойчивость к полеганию и болез­ ням, существенно снижается урожай. Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай или используют рекомендации агрохимических опытных станций. Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку, азотные — весной под предпосевную культивацию. Часть фосфор­ ных удобрений (10... 15 кг/га) используют при посеве для лучшего развития корневой системы и формирования более крупного колоса. По данным кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Ти­ мирязева, дробное внесение азота под предпосевную культивацию и в фазе кущения в среднем за 6 лет на дерново-подзолистых по­ чвах не обеспечивало повышение урожая ячменя сорта Зазерский 85 по сравнению с внесением полной нормы азота под предпосев­ ную культивацию. Прибавка урожая от дробного внесения соста­ вила 0,95 т/га, а от внесения всей нормы азота под культивацию — 226 1,13 т/га. Однако более поздние подкормки азотом значительно повышают содержание белка в зерне. При выращивании ячменя на пивоваренные цели норму азот­ ных удобрений снижают на 20...25 %. При подсеве под ячмень многолетних трав внесение свыше 60 кг/га азота приводит к выпа­ данию клевера. На плодородных почвах достаточно вносить 30...40 кг/га азота. Ячмень, имея короткий период потребления элементов пита­ ния, лучше отзывается на минеральные удобрения, чем на органи­ ческие. Поэтому органические удобрения непосредственно под ячмень не вносят или вносят только в северных районах, где очень низкое плодородие почвы. Ячмень чаще всего размещают второй культурой после унавоженных пропашных культур. В этом случае ячмень хорошо использует последействие органических удобре­ ний. Ячмень хорошо отзывается на применение микроудобрений. Микроудобрения активизируют ферменты, ускоряющие биохими­ ческие процессы в растительном организме, повышают устойчи­ вость растений к болезням и засухе. Наибольшая потребность в боре проявляется на дерново-подзолистых и торфянистых почвах. Марганцевые удобрения применяют на слабощелочных или нейт­ ральных почвах легкого гранулометрического состава. В некото­ рых случаях хорошие результаты дает предпосевная обработка се­ мян раствором сернокислого цинка. О б р а б о т к а п о ч в ы . Система обработки почвы под ячмень не отличается от системы обработки под другие яровые зерновые. Основную обработку почвы при размещении ячменя после стер­ невых предшественников проводят осенью. Она состоит из двух приемов: лущения стерни и вспашки, при размещении ячменя после пропашных культур проводят только вспашку. На севере Нечерноземной зоны Р Ф и в Сибири, где период от уборки пред­ шествующей культуры до наступления устойчивых заморозков со­ ставляет менее одного месяца, лущение проводить нецелесообраз­ но, сразу следует провести вспашку. В районах, подверженных ветровой эрозии, при выращивании ячменя применяют почвозащитную систему обработки почвы — без­ отвальное рыхление. В зимний период проводят снегозадержание. Весенняя обработка почвы включает боронование зяби с целью сохранения влаги в почве и предпосевную культивацию. В райо­ нах избыточного увлажнения и в холодную дождливую весну бо­ ронование зяби не проводят, а выполняют лишь предпосевную культивацию. При размещении ячменя на легких супесчаных поч­ вах, чистых от сорняков, достаточно весной ограничиться тща­ тельным боронованием, которое дает возможность хорошо подго­ товить почву для посева. В районах недостаточного увлажнения на легких рыхлых поч­ вах проводят прикатывание почвы перед посевом, которое 15* 227 обеспечивает равномерную заделку семян и появление дружных всходов. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Для посева следует ис­ пользовать крупные, выравненные семена с силой роста не менее 80 % и массой семян более 40 г. Такие семена дают более дружные всходы и обеспечивают лучший их рост. Большое значение в по­ вышении энергии прорастания и всхожести семян ячменя, осо­ бенно в районах, где они не всегда успевают пройти послеубороч­ ное дозревание, имеет воздушно-тепловой обогрев в течение 3...5 дней на солнце или на напольных сушилках. Для обеззараживания семян ячменя от возбудителей болезней необходимо провести про­ травливание фундазолом, 50 % с. п. (2,5...3,0 кг/т), витаваксом 200, 7 5 % с. п. (2,5...3,0кг/т). Протравливание проводят полусухим или сухим способом. Су­ хое протравливание семян можно выполнять за 2...3 мес до посева. В этом случае обеспечивается более сильное действие препарата и семена сохраняются в весенний период без снижения всхожести. Однако заранее можно обрабатывать только семена с влажностью не более 14 %. При влажности выше 17 % семена обрабатывают за 2...3 дня до посева полусухим способом, при этом дозу протравите­ ля, необходимую для обработки 1 т семян, разводят в Юл воды и полученной суспензией смачивают семена. Для повышения эффек­ тивности обработки в суспензию добавляют прилипатели. С р о к и п о с е в а . Ранний посев — одно из основных условий получения высоких урожаев ячменя. Прохладная погода и доста­ точное количество влаги в почве способствуют дружному появле­ нию всходов и хорошему развитию корневой системы. При ран­ них сроках посева ячмень меньше поражается грибными болезня­ ми и успевает раскуститься до массового вылета шведской мухи, почти не подвергается действию засухи. К тому же уборка урожая ранних сроков посева обычно проходит при благоприятных ме­ теорологических условиях. В европейской части России лучшие сроки посева ячменя — первые 5...7 дней начала полевых работ, его высевают после яро­ вой пшеницы или одновременно с ней. В Сибири сроки посева могут быть сдвинуты на II...III декады мая. Преимущество сравни­ тельно поздних посевов в этих районах объясняется тем, что такие посевы эффективнее используют июльские осадки и появляется возможность провести две культивации для уничтожения овсюга и других сорняков. Однако слишком задерживаться с посевом ячме­ ня не следует из-за опасности повреждения зерна осенними замо­ розками. С п о с о б ы п о с е в а . Ячмень — культура сплошного способа посева, лучше всего его высевать узкорядным или обычным рядо­ вым способом. При узкорядном способе посева достигается наи­ более оптимальная площадь питания и создаются благоприятные условия для роста и развития растений. 228 Н о р м а в ы с е в а . У ячменя сравнительно высокая энергия кущения, поэтому он сильнее, чем яровая пшеница, реагирует на повышенные нормы высева. При загущенных и изреженных посе­ вах снижаются урожай и качество зерна. Норма высева семян мо­ жет изменяться в зависимости от плодородия почвы, засореннос­ ти поля, удобрений, предшественника, качества предпосевной об­ работки, сроков и способов посева и погодных условий в период сева. Нормы высева при узкорядном способе посева, млн всхожих семян на 1 га: Нечерноземная зона, Дальний Восток — 5...6; Цент­ рально-Черноземная зона — 4,5...5,5; Поволжье, Южный Урал, Зауралье — 3,5...4,0. Нормы высева необходимо уточнять в каждом хозяйстве в зависимости от указанных выше условий, для того чтобы ко времени уборки иметь не менее 400...600 продуктивных стеблей на 1 м . При возделывании ячменя с подсевом многолетних трав норму высева необходимо уменьшить на 15...20 %. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . Она сильно влияет не только на полевую всхожесть семян, но и на развитие растений. При н е ­ достаточно глубокой заделке часть семян нередко всходит толь­ ко после дождей, всходы бывают недружными, узел кущения закладывается неглубоко, что отрицательно сказывается на раз­ витии вторичных корней, снижается сопротивляемость расте­ ний к засухе. При излишнем заглублении проростки ослабева­ ют и часть их погибает. Учитывая высокую потребность набуха­ ющих семян во влаге, их необходимо заделывать во влажный слой почвы. Глубина заделки семян зависит от влажности и гра­ нулометрического состава почвы. На тяжелых глинистых поч­ вах семена заделывают на 3...4 см, на легких супесчаных — на 5...6, а в засушливых районах глубину заделки семян увеличива­ ют до 6...8 см. У х о д з а п о с е в а м и . Комплексные мероприятия по уходу за посевами ячменя обеспечивают оптимальные условия для роста и развития растений. К числу таких мероприятий относят прика­ тывание, уничтожение почвенной корки, борьбу с сорняками, бо­ лезнями и вредителями. Чтобы получились дружные всходы ячменя, в засушливых районах применяют послепосевное прикатывание кольчатошпоровыми катками. При появлении почвенной корки до появ­ ления всходов следует провести боронование поперек посевов легкими боронами. Эта операция способствует уничтожению сорняков, разрушению корки и увеличению доступа воздуха к корням. Для борьбы с сорняками в фазе кущения необходимо проводить химическую прополку, используя для этого разрешен­ ные гербициды. Для повышения содержания белка в зерне ячменя, используе­ мого на кормовые цели, применяют поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку проводят мочевиной (20...25 кг/га). Рас2 229 ход рабочей жидкости 300 л/га. При угрозе поражения посевов яч­ меня злаковыми мухами, злаковой тлей посевы обрабатывают пес­ тицидами. У б о р к а у р о ж а я . Ячмень созревает дружно, при наступле­ нии полной спелости колосья поникают и становятся ломкими. Запаздывание с уборкой ведет к большим потерям урожая. Уборку ячменя проводят двухфазным и однофазным способами. При двухфазном способе ячмень скашивают в валки в середине воско­ вой спелости при влажности зерна 35...38 % и через 3...5 дней по мере подсыхания зерна валки подбирают и обмолачивают. При таком способе уборки существенно снижаются потери урожая. Однофазную уборку проводят в фазе полной спелости зерна. 14.3.3. Овес Овес — важнейшая зернофуражная культура России. В зерне содержится 10...15% белка, 40...45 % крахмала. По сравнению с другими хлебными злаками зерно овса содержит значительно больше жира (4...6 %). Особенно богат им зародыш. В составе жира преобладают линоленовая и олеиновая кислоты. Белок овса легко усваивается организмом и содержит в своем составе все не­ заменимые аминокислоты. По содержанию лизина, аргинина и триптофана он существенно превосходит белок ячменя. Зерно овса — незаменимый концентрированный корм для лошадей, пти­ цы, племенных животных. Переработанное зерно овса включают как обязательный компонент в комбикорма, предназначенные для молодняка. В кормовом отношении 1 кг зерна соответствует 1 корм. ед. Солому и полову широко используют для кормления сельскохозяйственных животных, по питательности она значи­ тельно превосходит солому и полову других хлебных злаков. Зерно овса богато органическими соединениями железа, каль­ ция, фосфора и витаминами группы В. Из него изготавливают крупу, хлопья, муку, толокно, галеты, печенье и пр. Продукты, из­ готовленные из переработанного зерна овса, отличаются высокой питательностью, калорийностью и легко усваиваются организмом человека. Их широко используют в диетическом и детском пита­ нии. В хлебопекарной промышленности муку овса примешивают в небольших количествах к пшеничной или ржаной муке. Боль­ шую ценность в пищевом отношении представляет голозерный овес, содержащий значительно больше белка, жира и крахмала, чем пленчатый овес. Овес — незаменимое кормовое растение. Его широко применя­ ют на зеленый корм, сено, силос. Это лучшая культура для посева в смеси с бобовыми растениями — викой, горохом, чиной. Викоовсяные, горохо-овсяные и другие смеси используют как основ­ ные компоненты зеленого конвейера. Смешанные посевы овса с 230 бобовыми культурами широко применяют в качестве парозанима­ ющих культур, а также в качестве основных предшественников озимых культур в районах достаточного увлажнения. Овес относится к числу древних культур, но возделывать его начали значительно позже, чем п ш е н и ц у и ячмень. Внача­ ле он встречался как засоритель п ш е н и ц ы и я ч м е н я . П о мере продвижения к северу и в горы овес, будучи более выносли­ вым, вытеснял их и таким путем входил в культуру. На терри­ тории России его выращивали в северо-западных районах с VII в. н. э . , о чем свидетельствуют раскопки археологов под Санкт-Петербургом. В мировом земледелии овес занимает около 13 млн га, в Россий­ ской Федерации в 2003 г. площадь посева составила 3,72 млн га. Ос­ новные площади посева овса находятся в Нечерноземной зоне и Сибири, меньше его высевают в Центрально-Черноземных облас­ тях, на Урале и в Среднем Поволжье. В нашей стране преимуще­ ственно возделывают яровой овес, в меньшей степени распростра­ нены полуозимые, озимые формы и двуручки. По урожайности они превосходят яровой овес, но из-за низкой зимостойкости не получили распространения. Средняя урожайность овса в мире 2,02 т/га, в Российской Федерации в 2003 г. она составила 1,68 т/га. При соблюдении технологии возделывания овес может давать 4...5 т с 1 га и бо­ лее. Особенности биологии. Овес — самоопыляющееся растение. Цветение у него обычно закрытое, однако теплая солнечная пого­ да с кратковременными дождями способствует обильному пыльцеобразованию и открытому цветению. Как цветение, так и созре­ вание овса идет постепенно от верхних колосков метелки к ниж­ ним. Самое крупное и тяжеловесное зерно формируется в верхних колосках. Овес — культура длинного дня. С продвижением на север веге­ тационный период его сокращается. Продолжительность вегета­ ционного периода у возделываемых сортов овса колеблется от 70 до 130 дней. Овес кустится сильнее, чем пшеница, но слабее, чем ячмень. Продуктивная кустистость овса составляет 1,1... 1,3 стебля на одно растение. Овес по сравнению с пшеницей и ячменем имеет более развитую корневую систему. При одновременном появле­ нии всходов овес образует вторичные корни на 6...8 дней раньше ячменя. Уже во время образования 2...3 листочков корневая сис­ тема овса проникает на глубину 70...80 см, а в период формиро­ вания и налива зерна — н а 1,5...2,0 м. На корнях овса большое количество корневых волосков, поверхность которых составляет более 90 % поверхности всей корневой системы. Такие волоски обладают повышенной активностью, поэтому корневая система овса отличается высокой поглотительной способностью. 231 В отличие от ячменя у овса более растянутый критический пе­ риод потребления элементов питания и влаги, который захватыва­ ет большую часть фаз выхода в трубку, выметывания и цветения. В процессе роста и развития растения овса проходят те же фазы и этапы органогенеза, что и другие зерновые культуры. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Овес — сравнительно холодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре 1...2 °С, но для появления всходов необходима более высокая температура (3...4°С). Всходы переносят кратковременные заморозки до —8...—9 °С. В более поздние фазы развития устойчивость к низким температурам снижается, в фазе цветения растения повреждаются заморозками —1,5...—2,0 °С. Для цветения овса наиболее благо­ приятна температура воздуха 18...20 "С. В фазе молочной спелости зерна овес более устойчив к низким температурам и переносит кратковременные заморозки до —4...—5 °С. Эта культура лучше пе­ реносит весеннюю засуху, чем ячмень и пшеница, благодаря быстроразвивающейся корневой системе, но сильнее страдает от лет­ ней засухи. Овес подвергается «захватам» и «запалам» при темпе­ ратуре 38...40 °С, паралич устьиц у него наступает через 4...5 ч, тогда как у ячменя — через 25...30 ч. Сумма активных температур от всходов до созревания состав­ ляет для раннеспелых сортов 1000... 1500 °С, для среднеспелых — 1350...1650 и для позднеспелых — 1500...1800 "С. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Овес более влаголюбив, чем п ш е ­ ница и ячмень. При набухании семена овса потребляют 65 % воды от массы сухих семян, что на 10... 15 % больше, чем другие культуры. При одновременном посеве всходы овса появляются на 1...2 дня позже всходов ячменя. В зависимости от метеороло­ гических условий к о э ф ф и ц и е н т транспирации овса изменяется от 400 до 600. Наибольшее количество влаги он потребляет в период от выхода растений в трубку до цветения. Недостаток влаги в этот период существенно сказывается на величине уро­ жая, так как в это время начинается развитие генеративных ор­ ганов. Высокие урожаи овес дает при выпадении осадков в пер­ вой половине лета, более поздние осадки вызывают подгон и затягивают созревание, из-за чего зерно не вызревает до на­ ступления морозов. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . К почвам овес менее требователен, чем другие хлеба, и может произрастать и давать хорошие урожаи на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах благо­ даря хорошо развитой корневой системе, обладающей высокой поглотительной способностью. Корневая система овса проникает на глубину до 120 см и развивается в ширину до 80 см. Овес выно­ сит повышенную кислотность почвы, его можно возделывать на кислых почвах ( р Н 5...6) и при освоении торфяников. Солонце­ ватые почвы для овса непригодны. Высокие урожаи овса получают на почвах средней и повышенной окультуренности со слабокисС0Л 232 лой или нейтральной реакцией почвенного раствора ( р Н не ниже 5,5). Т р е б о в а н и я к э л е м е н т а м п и т а н и я . Для овса харак­ терен длительный период поступления питательных веществ. В начальный период развития он резко реагирует на внесение азота. Потребность в фосфоре также особенно проявляется на первых этапах развития до образования узловых корней, в дальнейшем рас­ тения потребляют фосфор более равномерно. Потребность в калий­ ном питании одинакова в течение всей вегетации. Овес к началу цветения потребляет, %: N — 60, К 0 - 30...45, Р 0 — 60 и СаО 55. В конце цветения поступление питательных веществ замедляет­ ся, а ко времени полной спелости зерна начинается отток их в по­ чву. В период полной спелости преобладающая часть азота и фос­ фора сосредоточена в зерне, а калия — в соломе. Из всех элементов питания для овса, как и для других злаков, наибольшее значение имеет азот. При недостатке его овес плохо растет и развивается. Азотные удобрения существенно повышают урожай овса и содер­ жание белка в зерне. Однако азотные удобрения в высоких дозах при достаточном количестве влаги могут привести к сильному по­ леганию растений и снижению урожая. К недостатку фосфора овес особенно чувствителен в ранние периоды развития, когда у него слабо развита корневая система, а потребность в калии возрастает при больших урожаях в севооборотах, насыщенных многолетними травами и техническими культурами. Максимальное поглощение калия происходит в период выхода в трубку — выметывания. Виды, разновидности и сорта. Род Avena представлен большим количеством видов (более 76), среди которых имеются культурные и дикие виды (овсюги). Наибольшее распространение из культур­ ных овсов получили два вида: овес посевной (Avena sativa L.) и овес византийский (Avena byzantina С. Koch.). Произрастает в нашей стране овес песчаный (Avena strigoza Schreb.), из диких видов — ов­ сюг обыкновенный (Avenafatua L.), встречающийся в северных рай­ онах (поэтому его называют северным), и овсюг южный (Avena Ludoviciana Dur.), засоряющий посевы в южных районах (рис. 9). Овсюги отличаются от культурных овсов наличием подковки у основания зерна, обусловливающей быстрое осыпание семян. У культурных овсов подковки нет. У овсюга обыкновенного подков­ ка имеется на каждом зерне в колоске, у овсюга южного — только на нижнем зерне в колоске. Цветковая чешуя диких овсов покры­ та густыми волосками, особенно у южного, на спинной части име­ ется коленчато-изогнутая, в нижней части спирально скрученная ость, которая в зависимости от влажности скручивается или рас­ кручивается, что способствует заглублению семян в почву. Овес посевной имеет пленчатые и голозерные формы, у пленча­ тых форм в колоске имеется 2 или 3 цветка, редко 4, у голозерных форм может быть 7 цветков и более. Колоски безостые или остис­ тые, ость может быть у нижнего (первого) зерна в колоске. При С0Л 2 2 5 233 а б в г Рис. 9. М е т е л к и овса: а — пленчатого; 6 — голозерного; в — византийского; г — песчаного отделении колоска от веточки метелки площадка излома прямая, почти перпендикулярная к длинной оси зерна. При отделении первого зерна от второго стерженек (ножка второго цветка) оста­ ется при первом зерне. Овес византийский отличается от посевного наличием остей на всех зернах в колоске. При отделении колоска от веточки метелки площадка излома скошенная. Цветковая чешуя в нижней части опушенная. При отделении первого зерна от второго стерженек разламывается и часть остается у первого зерна, часть — у второго. Овес песчаный имеет мелкое зерно, на каждом зерне — коленчато-изогнутую ость. Верхушка наружной цветковой чешуи силь­ но расщеплена и заканчивается остевидными заострениями (стри­ тами). При отделении колоска от веточки метелки площадка изло­ ма точечная, едва заметна. При отделении первого зерна от второго стерженек остается при первом зерне. Посевной овес делят на пленчатые и голозерные формы. Основ­ ные площади занимают пленчатые овсы, а голозерные у нас рас­ пространены незначительно вследствие невысокой урожайности. Голозерные овсы более требовательны к влаге, чем пленчатые. По строению метелки овес песевной подразделяют на развесис­ тый (diffusae Mordv.) и сжатый, или одногривый (orientalis Mordv.). Наибольшее распространение в производстве имеет овес с разве­ систой метелкой, веточки которой направлены в разные стороны. У одногривых овсов метелка односторонняя, веточки укорочены и прижаты к центральной оси. В зависимости от строения метелки, окраски цветковых чешуи, пленчатости и остистости овес посевной делится на разновиднос­ ти. Наибольшее распространение имеют следующие разновиднос­ ти: mutica А1., aristata Кг., aurea Korn. 234 В Госреестр селекционных достижений Р Ф включено и допуще­ но к использованию более 70 сортов овса. Наибольшее распростра­ нение получили Аллюр, Аргамак, Астор, Валдин 765, Галоп, Гори­ зонт, Друг, Кировец, Козырь, Комес, Лос 3, Мегион, Метис, Мирный, Орион, Писаревский, Скакун, Спринт 2, Таежник, Улов, Факир и др. Особенности агротехники. М е с т о в севообороте. Овес в севообороте обычно высевают заключительной культурой после других зерновых по тем же предшественникам, что и яч­ мень, но чаще по зернобобовым, озимой и яровой пшенице, иду­ щей по пару. Хорошие предшественники — пропашные культуры, особенно картофель и кукуруза. В льносеющих районах получают высокие урожаи овса после льна, по обороту пласта. Не рекомен­ дуется размещать его два года подряд на одном и том же поле и после свеклы, так как это ведет к распространению общего вреди­ теля — нематоды. В связи с малой чувствительностью овса к кис­ лотности почвы в Нечерноземной зоне обычно с его посева начи­ нают освоение болотных почв. Сам овес из-за большого количества корневых остатков может быть неплохим предшественником для других культур. В условиях специализации севооборотов, когда насыщенность зерновыми культурами достигает 65...70 %, овес выполняет функции «сани­ тарной» культуры, так как он обладает повышенной устойчивос­ тью к корневым гнилям. В смеси с однолетними бобовыми овес относится к числу луч­ ших парозанимающих культур. У д о б р е н и е . Благодаря хорошо развитой корневой системе овес очень эффективно использует плодородие почв и питатель­ ные вещества, оставшиеся от предшествующей культуры. Овес от­ зывчивее на внесение минеральных удобрений, особенно азотных, чем яровая пшеница и ячмень, и характеризуется более растяну­ тым периодом потребления питательных веществ и слабым накоп­ лением элементов минерального питания в начале вегетации. Особенно сильно влияет на урожайность и качество зерна внесе­ ние органических удобрений под предшествующую культуру. Вы­ нос питательных веществ на формирование 1 т зерна составляет, кг: N — 29...31; Р 0 — 10...12; К 0 — 32...38. Фосфорные и калий­ ные удобрения вносят под основную обработку почвы, азотные — под предпосевную культивацию (50...60 % ) , остальную часть — в виде подкормки в период кущения — начала выхода в трубку. В районах недостаточного увлажнения азотные удобрения вносят полностью перед посевом под предпосевную культивацию. О б р а б о т к а п о ч в ы . Система обработки почвы под овес не отличается от системы обработки под другие яровые зерновые. Основную обработку почвы при размещении овса после стерне­ вых предшественников проводят осенью. Она состоит из двух приемов: лущения стерни и вспашки, при размещении овса после пропашных культур проводят только вспашку. На севере Нечер2 5 2 235 ноземной зоны и в Сибири, где период от уборки предшествую­ щей культуры до наступления устойчивых заморозков составляет менее одного месяца, лущение проводить нецелесообразно, сразу проводят вспашку. Овес хорошо отзывается на раннюю зяблевую вспашку и углубление пахотного слоя, что может повысить уро­ жайность на 0,25...3,0 т/га. В районах, подверженных ветровой эрозии, применяют почво­ защитную систему обработки почвы — безотвальное рыхление. В зимний период проводят снегозадержание. Весенняя обработка почвы включает боронование зяби с целью сохранения влаги в почве и предпосевную культивацию. В райо­ нах избыточного увлажнения и в холодную дождливую весну бо­ ронование зяби не проводят, а выполняют лишь предпосевную культивацию. В районах недостаточного увлажнения на легких рыхлых почвах проводят прикатывание почвы перед посевом для равномерной заделки семян и появления дружных всходов. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Для посева необхо­ димо использовать семена лучших районированных сортов. Они должны быть отсортированными, достаточно крупными и вырав­ ненными. Это особенно важно для овса, так как он отличается ра­ стянутым цветением и формированием зерен в метелке. Первые (нижние) зерна, которые созревают раньше, в 1,5...2,0 раза круп­ нее и тяжеловеснее. Как правило, они отличаются повышенной энергией прорастания и всхожестью, прибавка урожая от посева такими семенами достигает 0,4...0,6 т/га. В северных и восточных районах России семена овса ко времени посева иногда не успевают завершить послеуборочное дозревание. Наиболее эффективный прием повышения всхожести таких семян — воздушно-тепловой обогрев, который можно проводить в сушилках, на солнце, под навесом или с помощью активного вентилирования. Для обеззараживания семян против возбудителей грибных и бактериальных заболеваний используют разрешенные препараты. Протравливание проводят сухим или полусухим способом. Сухое протравливание семян выполняют за 2...3 мес до посева. Оно обеспечивает более сильное действие препарата и способствует сохранению семян в весенний период без снижения всхожести. Од­ нако заранее можно обрабатывать только семена с влажностью не более 14 %. При влажности выше 17 % семена обрабатывают за 2...3 дня до посева полусухим способом, при этом дозу протравителя, необходимую для обработки 1 т семян, разводят в 10 л воды и полу­ ченной суспензией смачивают семена. Для повышения эффектив­ ности обработки в суспензию добавляют прилипатели. С р о к и п о с е в а . Для овса благоприятны ранние сроки по­ сева. В европейской части России ранние сроки посева дают воз­ можность избежать поражения всходов фузариозом и поврежде­ ния шведской мухой. Овес сеют при наступлении физической спелости почвы. Вместе с тем некоторое запаздывание с посевом 236 овса не вызывает резкого снижения урожайности, как у яровой пшеницы и ячменя, что связано с быстрым формированием узло­ вых корней, проникающих на глубину до 1,5 м. В лесостепных и степных районах Зауралья в засушливую весну или при необходимости спровоцировать и уничтожить сорняки сроки посева могут быть сдвинуты на И...III декады мая. В подтаежных, предгорных и горных районах Западной и Вос­ точной Сибири с коротким безморозным периодом наиболее вы­ сокие урожаи получают при посеве в ранние сроки. При более позднем посеве резко снижается урожай и увеличивается опас­ ность повреждения зерна морозом. В более засушливых лесостепных и степных районах Сибири овес целесообразно сеять в III декаде мая. Преимущество поздних сроков сева объясняется тем, что такие посевы эффективнее ис­ пользуют осадки второй половины лета и овес меньше подвер­ гается закукливанию. С п о с о б ы п о с е в а . На урожай овса существенное влия­ ние оказывает равномерное размещение семян. Неравномерность размещения семян при посеве ведет к выпаданию и полеганию ра­ стений на загущенных участках рядка, что отрицательно сказыва­ ется на урожае, выравненное™ и крупности зерна. Наиболее прогрессивный способ посева овса — узкорядный, при котором создаются лучшие условия для роста и развития рас­ тений. Н о р м ы в ы с е в а . Как в изреженных, так и в загущенных посевах снижается урожай и качество зерна. Изреженные посевы сильнее засоряются и повреждаются шведской мухой. Оптамальные нормы высева зависят от почвенно-климатических и агротехничес­ ких условий. В районах достаточного увлажнения максимальный урожай можно получить при повышении нормы высева. В то же вре­ мя излишнее загущение на богатых азотом участках ведет к полега­ нию растений, особенно при достаточном увлажнении, благодаря чему не только снижается урожай, но и ухудшается качество зерна. Примерные нормы высева овса, млн всхожих семян на 1 га: Нечер­ ноземная зона, Дальний Восток —5...6; Центрально-Черноземная зона —4,5...5,5; Поволжье, Южный Урал— 3,5...4,5; Западная Си­ бирь — 5,0...5,5, Восточная Сибирь — 4...6. Приведенные нормы вы­ сева уточняют в каждом хозяйстве в зависимости от плодородия и за­ соренности почвы, срока и способа посева, предшественников, удоб­ рений, погодных условий, особенностей сорта и других условий. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . Глубина заделки сильно влияет не только на полевую всхожесть семян, но и на последую­ щее развитие растений. Учитывая высокую потребность семян овса во влаге в процессе набухания, их необходимо заделывать во влажный слой почвы. Поэтому в засушливых районах семена заде­ лывают на большую глубину, чем в районах достаточного увлаж­ нения. При выборе глубины заделки семян учитывают также гра237 нулометрический состав, температуру и влажность почвы в пери­ од посева. На тяжелых глинистых почвах Нечерноземной зоны при ран­ нем сроке посева и хорошем увлажнении семена не следует заде­ лывать глубже 2...3 см. На суглинистых почвах Северо-Западного, Центрального и Волго-Вятского районов семена размещают на глубину З...4см, на легких почвах — 5...6 см. В засушливых усло­ виях Центрально-Черноземной зоны, Поволжья и Северного Кав­ каза семена заделывают в увлажненный слой почвы на глубину 6...8 см. В областях Урала, Западной и Восточной Сибири глубина заделки семян колеблется от 4 до 8 см. На суглинистых почвах Дальнего Востока глубина заделки семян составляет 4...5 см, на су­ песчаных почвах — 5...6 см. В первые дни раннего срока посева, когда почва еще слабо про­ грелась и достаточно увлажнена, семена заделывают мельче при­ нятой глубины, а в последующие дни и при запаздывании с посе­ вом — глубже. У х о д з а п о с е в а м и . Комплексные мероприятия по ухо­ ду за посевами овса включают прикатывание, уничтожение почвен­ ной корки, борьбу с сорняками, болезнями, вредителями и поле­ ганием. Для получения дружных всходов в засушливую весну и в райо­ нах недостаточного увлажнения необходимо применять послепо­ севное прикатывание кольчато-шпоровыми катками. Помимо аг­ ротехнического действия прикатывание способствует лучшему выравниванию поверхности почвы, что в последующем облегчает уборку. При появлении почвенной корки до появления всходов следует провести боронование поперек посевов легкими борона­ ми. Эта операция способствует уничтожению сорняков, разруше­ нию корки и увеличению доступа воздуха к корням. Длина ростка при раннем бороновании не должна превышать 1,5 см, при боль­ шей длине ростка боронование следует проводить в период обра­ зования 3...4 листьев, чтобы избежать повреждения растений. Для борьбы с сорняками в фазе кущения необходимо проводить хими­ ческую прополку гербицидами. Овес по сравнению с ячменем отличается растянутым периодом потребления основных элементов питания, поэтому он сильнее от­ зывается на минеральные подкормки. Наибольший эффект дают азотные удобрения в фазе кущения или начала выхода в трубку в дозе 30...50 % азота от расчетной нормы. Для повышения содержа­ ния белка в зерне овса, используемого на кормовые цели, можно применять поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку про­ водят мочевиной из расчета 20...25 кг/га. Расход рабочей жидкости 300 л/га. При угрозе поражения злаковыми мухами и злаковой тлей посевы необходимо обработать пестицидами. При возделывании овса для детского питания пестициды и удобрения в высоких нормах не применяют. Предельно допусти238 мые нормы содержания тяжелых металлов в зерне овса для детско­ го питания составляют, мг/кг: свинца 0,3, кадмия 0,03, ртути 0,03, меди 10, цинка — 50 и мышьяка 0,2. У б о р к а у р о ж а я . В пределах метелки овес созревает не­ равномерно. Созревание начинается с верхних колосков метелки и с периферии и постепенно распространяется вниз и к центру метелки. Овес хуже дозревает в валках, чем яровая пшеница, поэтому при преждевременной уборке получается невыравненное по спелости зерно, а при перестое в первую очередь осыпаются крупные зерна. Двухфазную уборку начинают, когда зерна в средней части ме­ телки достигнут восковой спелости, а однофазную — в начале полной спелости зерна. 74.3.4. Кукуруза Кукуруза — одна из основных культур мирового земледелия. Благо­ даря высокой урожайности, разностороннему использованию и успе­ хам селекции кукуруза значительно продвинулась на север. Мировые площади под этой культурой постоянно расширяются. По данным ФАО, в 2003 г. кукурузу на зерно возделывали в мире на площади бо­ лее 142,68 млн га, средняя урожайность составила 4,47 т/га. В Российской Федерации у кукурузы два основных направле­ ния возделывания: на зерно кукурузу выращивают в основном в Северо-Кавказ­ ском, Нижневолжском, Центрально-Черноземном регионах, площадь посева в 2003 г. составила 720 тыс. га, урожайность — 3,25 т/га; на силос и зеленый корм кукурузу выращивают практически по­ всеместно, за исключением Северного региона и других северных районов, за последние 5 лет площадь составила около 3 млн га, уро­ жайность — 17 т/га. Из зерна кукурузы получают муку, крупу, крахмал, хлопья, консервы, этиловый спирт, пиво, декстрин, глюкозу, сироп, мас­ ло, витамин Е. Зерно кукурузы — ценный компонент для комби­ кормов. В чистом виде зерно кукурузы, несмотря на высокую кор­ мовую ценность (1 кг содержит 1,34 корм, ед.), является несбалан­ сированным по белку кормом. Кукуруза — основная силосная культура. Высокое содержание моносахаров в зеленом растении — одно из необходимых условий молочнокислого брожения при силосовании. До образования зерна сердцевина стебля может запасать до 8... 12 % сахара, затем его ко­ личество снижается с образованием в зерне запасающих углеводов. Правильно приготовленный силос имеет хорошую перевари­ мость, обладает диетическими и молокогонными свойствами. П о ­ этому силос — главный компонент рациона кормления дойных коров в стойловый период. Качество силоса зависит от времени уборки. В 100 кг силоса, приготовленного из кукурузы в фазе мо239 лочно-восковой спелости, содержится около 21 корм. ед. и до 1800 г сырого белка. Кукурузу используют и на зеленый корм, богатый ка­ ротином. На корм идут остающиеся после уборки на зерно сухие ли­ стья, стебли, стержни початков. В 100 кг кукурузной соломы содер­ жится 37 корм, ед., а в 100 кг размолотых стержней — 35 корм. ед. Кукуруза — пропашная культура, оставляющая после себя чистое от сорняков и для большинства культур от вредителей и болезней поле. При возделывании на зерно она считается хорошим предше­ ственником зерновых культур, а при возделывании на силос — пре­ красной парозанимающей культурой. В южных районах ее широко используют в поукосных, пожнивных и повторных посевах. Включение в севооборот кукурузы, с одной стороны повысило культуру земледелия, с другой — породило экологические пробле­ мы, связанные с высокой насыщенностью специализированных се­ вооборотов, отчуждением с поля больших объемов биомассы, при­ менением высоких доз азотных удобрений. Это приводит к обедне­ нию почвы органической массой, ухудшению гранулометрического состава из-за переуплотнения почвы при уборке и транспортировке урожая. В районах с промывным режимом почвы возникает опас­ ность вымывания нитратного азота с вертикальным и поверхностным стоками. Ботаническое описание. Куку­ руза (Zea mays L.) — однолетнее растение семейства Мятлико­ вые, однодомное, раздельнопо­ лое, перекрестноопыляющееся (рис. 10). Корневая система мочкова­ тая, многоярусная, сильноразветвленная, способная прони­ кать на глубину до 2,5 м. Рас­ пространяется в радиусе более 1 м. При прорастании семени у кукурузы, как у всех хлебов вто­ рой группы, образуется один первичный корешок, затем 3...5 вторичных зародышевых кор­ ней из мезокотиля. И только потом образуется множество узловых придаточных корней. По площади питания мочкова­ тая корневая система полносРис. 10. Строение растения кукурузы: т ь ю ф о р м и р у е т с я п р и образова7 - метелка; 2 — листья; 3 — рыльца; 4 — по- НИИ 6...8 ЛИСТЬеВ, а МаКСИМЭЛЬчатки; 5 — листовые обертки початков; 6 — НОЙ Г Л у б и Н Ы КОРНИ ДОСТИГЭЮТ В нижний недоразвившийся початок; 7— мелкие фазе выметывания. Кроме под­ корни; 8 — воздушные корни; 9 — корневая земных узлов нижние узлы над система 240 поверхностью почвы образуют воздушные, или опорные, корни. Корни кукурузы имеют воздушные полости, свидетельствующие о повышенной чувствительности корней к наличию кислорода. Кор­ невая система угнетается при плотности почвы более 1,3 г/см . Стебель кукурузы диаметром 2...6 см, хорошо облиствененный, прямостоячий, округлый, гладкий. Высота растений колеблется от 60 см до 5 м. Между высотой стебля и скороспелостью существует обратная зависимость. Стебель состоит из заполненных сердцевиной междоузлий, разделенных утолщенными стеблевыми узлами; до 5 сближенных междоузлий находятся в почве. Каждый узел обернут влагалищем листа. Число узлов и листьев — устойчивый сортовой признак. Кукуруза — одностебельный злак. Иногда под землей за­ кладываются боковые или пазушные побеги, которые у современных сортов и гибридов при нормальных условиях развития подавляются. Листья кукурузы крупные, линейные, цельные, параллельнонервные, сверху опушенные, в чередующемся порядке расположе­ ны по двум противоположным сторонам стебля. Они состоят из листовой пластинки и влагалища, имеют язычок. Число листьев колеблется от 6 до 48 и напрямую связано со скороспелостью. Скороспелые сорта и гибриды имеют меньше листьев, чем позднеспелые. У распространенных в Р Ф сортов и гибридов обра­ зуется от 12 до 23 листьев. От положения листьев зависит взаим­ ное затенение растений в посеве. Чем вертикальнее расположены листья на стебле, тем лучше освещенность всей ассимилирующей поверхности растения и выше интенсивность фотосинтеза. П о ­ этому селекционерами созданы «гелиотропные» формы кукурузы. Благодаря желобовидной форме и вертикальному расположению листьев растения лучше используют незначительные осадки и росу, стекающие по листьям и стеблю к корням. Максимальной величины площадь листьев достигает в конце цветения. Но абсо­ лютные значения площади листьев в среднем за вегетацию по сравнению с другими злаками невелики. Растения кукурузы имеют соцветия двух типов: мужское — ме­ телка и женское — початок (рис. 11). Благодаря этой морфологи­ ческой особенности у кукурузы широко используется эффект ге­ терозиса, так как получение гибридов достаточно технологично. Метелка состоит из центральной оси (продолжение верхнего междоузлия) и боковых осей. Колоски метелки двухцветковые, с тремя пыльниками в каждом цветке. Каждый пыльник дает до 2500 пыльцевых зерен, а вся метелка — до 15...20 млн. Початки (видоизмененные боковые побеги) располагаются в пазухах листьев, имеют укороченные междоузлия и видоизменен­ ные листья, образующие обертку. Число полноценных початков на растении может быть различным. У современных гибридов, как правило, только один початок получает полноценное развитие. Початок состоит из оси соцветия (стержня), на котором ряда­ ми размещаются колоски с женскими цветками. В каждом колос3 16 Г С . П о с ы п а н о в 241 ке закладывается по два цветка, из которых развивается только верхний, нижний редуцируется. Число продольных рядов в по­ чатке колеблется от 8 до 20. Во время цветения у каждого женс­ кого цветка формируется пестик с крупной завязью и длинным (до 40 см) тонким столбиком, который выходит за пределы обертки. Опыляется кукуруза ветром. Оплодотворение и обра­ зование полноценных початков зависит от внешних условий, прежде всего от температуры и влажности воздуха. Для опыле­ ния благоприятна теплая, влаж­ ная погода, с легким ветром. При дождливой погоде пыльца смывается, а чрезмерная сухость убивает ее. Неблагоприятные ус­ ловия ведут к образованию ч е реззерницы. Рис. 11. Соцветия кукурузы: Так как в пределах одного ра­ а — мужское (метелка и колосок); стения пыльца обычно созревает б — женское на 2...4 дня раньше, чем появля­ ются пестики, то в большинстве случаев (около 95 %) происходит перекрестное опыление. Плод — зерновка, обычно голая. Масса 1000 зерновок у мелкозерных сортов 100...150 г, у крупнозерных— 300...400г. В зависимости от группы и сорта (гибрида) зерновки кукурузы имеют различную окраску — белую, кремовую, желтую, оранжевую, красную. В почат­ ке в зависимости от сорта и условий выращивания образуется от 200 до 1000 зерен, в среднем хорошо озерненный початок имеет 500...600 зерен. Зерно состоит из оболочки (около 6 %), эндосперма (около 84 %) и зародыша (около 10 % массы зерна). В эндосперме различа­ ют мучнистую (крахмалистую) и роговидную (белковую) части. По пленчатости, величине и форме зерна, а также по распределе­ нию мучнистой и роговидной части эндосперма в зерновке различа­ ют следующие подвиды кукурузы: зубовидный, кремнистый, крахма­ листый, сахарный, лопающийся, восковидный и пленчатый. Подви­ ды кукурузы имеют различное назначение и распространение. В производстве кукурузы на зерно и на силос преобладают зу­ бовидный и кремнистый подвиды, меньше выращивают крахма­ листый, сахарный и лопающийся подвиды. Восковидный подвид распространен в других странах, а пленчатая кукуруза производ­ ственного значения не имеет. 242 Зубовидная кукуруза имеет крупное, удлиненно-призматичес­ кое, с вмятиной на верхушке зерно, по форме напоминает зуб. Эндосперм на боковых сторонах зерновок стекловидный, в центре зерна и на верхушке мучнистый. Крахмала в зерне 68...76 %, белка 8... 10, жира около 5 % . Сорта и гибриды, относящиеся к этому подвиду, сравнительно позднеспелые и высокоурожайные. Кремнистая кукуруза — один из наиболее древних подвидов, во всем мире имеет основное значение. Отличается холодостойкос­ тью, неполегаемостью, устойчивостью к болезням и меньшей тре­ бовательностью к условиям произрастания, имеет как позднеспе­ лые, так и ультраскороспелые формы. Зерно округлое, сдавлен­ ное, гладкое, блестящее. Эндосперм стекловидный и лишь в центральной части зерновки мучнистый. Крахмала в зерне 65...83 %, белка 8... 18, жира до 5 %. Ценное сырье для производ­ ства муки и крупы. Крахмалистая кукуруза имеет такую же форму зерна, как крем­ нистая. Мучнистый эндосперм сильно развит. Роговидный эндо­ сперм отсутствует или представлен лишь тонким наружным сло­ ем. Крахмала в зерне 72...83 %, белка 7...12, жира 5 % . Зерно — ценное сырье для пищевой промышленности. Сахарная кукуруза возникла как мутант зубовидных и кремнис­ тых подвидов. Имеет крупную морщинистую зерновку, состоя­ щую из полупрозрачного стекловидного эндосперма с характер­ ным блеском на изломе. В эндосперме сахарных сортов кроме раз­ личных форм крахмала содержатся водорастворимый декстрин и белок. Белка в зерне до 18...20 %, углеводов до 64, из них половина (32 %) приходится на долю декстрина, жира 8...9 %. Сахарная кукуруза — овощная культура, используется в консерв­ ной промышленности. На пищевые цели зерно идет в молочной спелости. Лопающаяся кукуруза — наиболее древний подвид. Зерно мел­ кое, эндосперм целиком роговидный. При поджаривании сухое зерно лопается, образуя белые хлопья. Существует две формы: ри­ совая (с остроконечными зерновками) и перловая (с округлыми зерновками). Крахмала в зернах 62...72 %, белка 10... 14 %. Исполь­ зуют для приготовления поп-корна. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Куку­ руза очень требовательна к теплу. Биологический минимум для прорастания семян кукурузы 8... 10 °С. В фазе всходов, а также во время образования и роста вегетативных органов растения этот по­ казатель составляет 10... 12 °С. При образовании генеративных орга­ нов, цветении и созревании биологический минимум составляет 12... 15 "С. Оптимальные температурные условия по всем периодам вегетации на 5...10°С выше указанных, причем по мере развития растения оптимальные температурные значения возрастают. Дневная температура 22...25 °С и ночная 18 °С наиболее благо­ приятна для выращивания кукурузы. При температуре выше 16* 243 25...30 "С в период цветения метелок и появления нитей на почат­ ках нарушаются цветение и оплодотворение. Заморозки —2...—3 °С повреждают всходы, а для повреждения генеративных органов до­ статочно — 1 °С. Сумма активных температур, необходимая для созревания ско­ роспелых сортов и гибридов, составляет 2100...2400 "С, среднеспе­ лых и позднеспелых — 2600...3000 °С. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Потребность во влаге у кукурузы невысокая. В начале вегетации до образования 7...8-го листа воды потребляется мало и влаги, запасенной от осенне-зимних осадков, бывает достаточно. При минимуме осадков, но при теплой погоде культура в поисках влаги развивает мощную корневую систему. Критический период потребности в воде приходится на пери­ од, который начинается за 10... 14 дней до образования метелки и заканчивается в середине молочной спелости зерна. В это время расходуется до 70 % воды, так как растения быстро растут в высоту и происходит основное накопление биомассы урожая. В этот пе­ риод хорошо развитые растения обеспечивают себя влагой с глу­ боких слоев почвы. В основных районах возделывания кукурузы на зерно опасность представляет воздушная засуха, которая вызы­ вает увядание растений, снижение интенсивности фотосинтеза и жизнеспособности пыльцы. Частые дожди, вызывающие избыточное увлажнение на почвах с плохой фильтрацией, хуже влияют на кукурузу, чем сухие перио­ ды с непродолжительными дождями. Несмотря на относительную засухоустойчивость, кукуруза хо­ рошо отзывается на полив, особенно в критический период. П о ­ этому в некоторых районах выращивания кукурузы на зерно при­ меняют орошение. Т р е б о в а н и я к с в е т у . Кукуруза относится к светолю­ бивым, короткодневным растениям. Быстрее всего зацветает при 8...9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12... 14 ч пе­ риод вегетации удлиняется. Кукуруза требует интенсивного сол­ нечного освещения. Затенение сорными растениями в первый пе­ риод вегетации приводит к снижению урожая, как и чрезмерная загущенность посевов. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Требования кукурузы к уровню культуры земледелия выше, чем к типу почв. Высокие урожаи она дает на чистых, рыхлых, воздухопроницаемых почвах, при р Н не ниже 5,5. Лучше всего кукуруза растет и развивается на чернозем­ ных и темно-каштановых почвах. На этих почвах сосредоточены посевы кукурузы на зерно. В северных районах возделывания кукурузы при недостатке теп­ ла и повышенной влажности более пригодны хорошо окультурен­ ные легкие суглинистые, супесчаные и песчаные почвы, которые весной быстрее прогреваются. Высокие урожаи кукурузы на силос можно получать на серых лесных, дерново-подзолистых, поймен244 ных, осушенных торфяно-болотных почвах. Почвы, склонные к заболачиванию, сильно засоленные, а также с повышенной кис­ лотностью непригодны для возделывания этой культуры. Ф а з ы р о с т а и р а з в и т и я . У кукурузы выделяют следую­ щие фазы роста и развития: начало и полное появление всходов, начало и полное появление метелок, начало и полное цветение початков (появление нитей), молочное, молочно-восковое состоя­ ние зерна, восковая спелость, полная спелость. Длительность межфазных периодов зависит от сортовых особенностей, погод­ ных условий и агротехники. После периода медленного развития надземной массы, при котором усиленно развивается корневая система, перед выметыванием наступает период интенсивного ро­ ста. В этот период при благоприятных условиях прирост надзем­ ной массы может составлять 10...12 см в сутки. После цветения рост кукурузы в высоту прекращается. Критические периоды в формировании высокого урожая — фаза 2...3 листьев, когда про­ исходит дифференциация зачаточного стебля, и фаза 6...7 листьев, когда определяется размер початка. Максимальное количество биомассы у растений отмечается в фазе молочного состояния, су­ хого вещества — в конце восковой спелости. Для формирования высокого урожая зерна посевы кукурузы должны сформировать листовую поверхность площадью около 40...50 тыс. м /га, для получения хорошего урожая зеленой мас­ сы — 60...70 тыс. м Д а и более. Выделяют несколько групп спелости кукурузы, которые раз­ личаются по морфологическим и биологическим признакам (табл. 36). 2 2 36. Классификация сортов и гибридов кукурузы по продолжительности периода вегетации Группа спелости Раннеспелая Среднераннеспелая Среднеспелая Среднепозднеспелая Позднеспелая Очень позднеспелая Период вегетации, дни Число листьев на главном стебле Сумма активных температур, °С 80...90 90... 100 100...115 115...130 130...150 Более 150 10...12 12...14 14...16 16...18 18...20 Более 20 2100 2200 2400 2600 2800 Более 3000 Длина вегетационного периода зависит не только от группы спелости, но и от условий выращивания, его продолжительность изменяется от 80 до 180 дней. Сорта и гибриды кукурузы. В условиях Р Ф для возделывания ку­ курузы на зерно и силос и получения початков с зерном восковой спелости в основном пригодны раннеспелые, среднеранние и среднеспелые гибриды. 245 Допущено к использованию 380 гибридов и линий кукурузы, в том числе 72 новых. Для Центрально-Черноземного, Северо-Кав­ казского и Нижневолжского регионов рекомендованы гибриды в основном зернового и универсального направления использования: Баланс, Балкан, Богатырь, Веритис, Делитоп, Джерба, Донская вы­ сокорослая, Зерноградский 251 MB, Краснодарский 290 MB, Красно­ дарский 295 MB, Кубанский 247 МБ, Лексик, Нексос, Ньютон, Росс 299 MB. Для Средневолжского, Уральского и Западно-Сибирского регионов: Дельфин, Катерина СВ, Кинбел 144 СВ, Обский 140 СВ, Порумбень 140 MB, Порумбень 173 СВ, Росс 144 СВ, Светоч, ТК 202 и др. в основном универсального и силосного направления. Для Центрального региона: Акцент MB, Белкорн 250 MB, Каскад 166 АСВ, Поволжский 187 СВ и др. в основном силосного использова­ ния. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . У куку­ рузы нет особых требований к предшественнику. Ее не поражают болезни и вредители других культурных растений (за исключени­ ем фузариоза). Включение этой культуры в севооборот благоприятно отража­ ется не только на самой кукурузе, но и на других культурах. Так, в севообороте с сахарной свеклой кукуруза играет фитосанитарную роль, способствуя уменьшению поражаемости свекловичны­ ми нематодами. Кукуруза как предшественник оставляет после себя чистое от сорняков поле. Лучшие предшественники кукуру­ зы — озимые и яровые зерновые, пропашные культуры. Бобовые и зернобобовые культуры также могут быть хорошими предше­ ственниками, но кукуруза слабее отзывается на положительное действие бобовых, чем другие гтаки. Кукурузу выращивают как монокультуру на прифермских участ­ ках для снижения затрат по транспортировке больших объемов зе­ ленной массы и органических удобрений. У д о б р е н и е . Кукуруза требовательна к уровню плодородия почвы, в связи с этим под нее целесообразно вносить органичес­ кие удобрения в норме не менее 40 т/га. Осенью под вспашку вно­ сят минеральные фосфорно-калийные удобрения. Азотные удобрения вносят под предпосевную культивацию и в виде подкормок при междурядных обработках. При недостатке азота растения бывают низкорослыми, листья — мелкими, блед­ но-зеленой и желтовато-зеленой окраски. Критические периоды в потреблении азота — цветение и образование зерна. Оптимальное содержание азота в листьях (до цветения) 3...4 % на абсолютно су­ хое вещество. Подкормки проводят в период образования 5...8-го листа и появления метелки, удобрения вносят в междурядья куль­ тиватором, а при орошении — с поливной водой. Острую потребность в фосфоре кукуруза испытывает в началь­ ные фазы развития. На почвах с низкой и средней обеспеченнос­ тью фосфором при посеве вносят фосфорные удобрения в рядки. 246 При его недостатке рост и развитие растений задерживаются, лис­ тья приобретают интенсивную фиолетово-пурпурную окраску. Признаки фосфорного голодания могут проявляться из-за недо­ статка тепла в начале вегетации даже при достаточном наличии фосфора в почве. На некоторых почвах кукуруза испытывает недостаток в мик­ роэлементах, таких как магний, цинк, марганец, молибден, медь, бор. Поэтому рекомендуется при обработке семян кукурузы с пленкообразующими веществами добавлять к протравителям мик­ роэлементы с учетом данных почвенного обследования. О б р а б о т к а п о ч в ы . Основная обработка почвы под ку­ курузу обычная. Осенью проводят послеуборочную мелкую обра­ ботку, на сильнозасоренных полях обработку повторяют, но не позже чем за 15 дней до начала зяблевой вспашки. На дерновоподзолистых, малогумусовых черноземах, серых лесных и других почвах с ограниченным плодородным слоем вспашку выполняют на всю глубину пахотного слоя. На полнопрофильных почвах па­ шут на глубину до 30 см. Весенняя обработка почвы под кукурузу включает раннее боро­ нование зяби для закрытия влаги, одну-две культивации с вырав­ ниванием почвы и прикатывание. Заделку почвенных гербицидов необходимо производить без разрыва во времени. П о с е в . Кукурузу высевают откалиброванными, протравлен­ ными против вредителей и болезней семенами районированных сортов и гибридов. Способ посева широкорядный. Схема посева может меняться в зависимости от влагообеспе­ ченности зоны и цели возделывания. При выращивании на зерно чаще используют схемы 70 х 30 ; 70 х 35. По таким схемам высева­ ют соответственно 47,6 и 40,8 тыс. семян на 1 га. Оптимальная гус­ тота растений перед уборкой зависит от зоны выращивания и группы спелости сорта или гибрида и может значительно изме­ няться. При возделывании в сухих районах она может составлять 25...30 тыс., во влагообеспеченных — 60...70, а при орошении — 75...80 тыс. растений на 1 га. При возделывании культуры на силос и зеленый корм схема посева может меняться в сторону уменьшения ширины междурядий и расстояния между растениями, а густота по­ севов находится в пределах 70... 120 тыс. растений на 1 га. Для полу­ чения дружных всходов посев кукурузы начинают после прогревания почвы до 10 °С. Глубина заделки семян зависит от типа почв и нали­ чия влаги в верхнем слое почвы и колеблется от 4 до 10 см. У х о д з а п о с е в а м и . При сильном уплотнении почвы и засорении однолетними двудольными сорняками необходимо проводить довсходовое и послевсходовое боронование. Эти опера­ ции проводят нетяжелыми зубовыми боронами в пассивном поло­ жении зуба при малой скорости движения агрегата поперек посе­ ва. Довсходовое боронование проводят только на тех полях, где глубина заделки семян составляет не менее 5 см. 247 Послевсходовое боронование начинают при появлении 2-го листа, а заканчивают после появления 5-го листа. Эту операцию лучше проводить в солнечную погоду в середине дня, когда тургор культурных растений падает, а «белые ниточки» проростков сор­ няков быстро высыхают. Для уничтожения сорняков и рыхления почвы в междурядьях, а также для присыпания сорняков в защитных зонах пропашные культиваторы оборудуют различными рабочими органами. Меж­ дурядные обработки начинают с фазы 3 листьев и проводят до смыкания рядков (или отрастания кукурузы выше клиренса куль­ тиватора), совмещая их с ленточным внесением гербицидов в ряд­ ки и подкормками азотными удобрениями. При использовании технологии выращивания кукурузы, ис­ ключающей механические способы борьбы с сорняками, приме­ няют гербициды избирательного действия. Опрыскивание расте­ ний проводят при наличии 3...5 листьев. При выращивании кукурузы, близком к монокультуре, возни­ кает необходимость защиты растений от вредителей во время веге­ тации. Так, во многих районах кукурузосеяния большой вред на­ носит стеблевой мотылек, повреждающий стебли, початки и ме­ телки кукурузы. Технологически бороться с ним достаточно сложно, так как к моменту массового выхода гусениц кукуруза уже высокая. В мире за последние годы получены и используются трансген­ ные гибриды кукурузы, не повреждаемые вредными насекомыми. У б о р к а у р о ж а я . Кукурузу на зерно убирают комбайна­ ми в початках и в зерне. Уборку в початках начинают при влажно­ сти зерна 40 % с немедленной досушкой активным вентилирова­ нием и последующим обмолотом в удобное время в стационарных условиях. Уборку в зерне с одновременным обмолотом начинают при влажности зерна 28 %. При таком способе для сушки зерна ис­ пользуют очистительно-сушильные комплексы, применяемые для других зерновых культур. Одновременно с уборкой зерновой части при обоих способах остальную часть растений измельчают и загружают в транспортное средство. Эту биомассу используют на кормовые цели. Высота среза при уборке кукурузы на зерно по возможности должна быть минимальной, это облегчает под­ готовку поля под следующую культуру в севообороте и является частью интегрированного метода защиты от вредителей и болез­ ней. Кукурузу, выращиваемую на силос, убирают кормоуборочными комбайнами. Качество силоса напрямую зависит от срока уборки. Максимального сбора питательных веществ при оптимальной пригодности к силосованию достигают тогда, когда накопление крахмала в зерне закончено, т. е. при восковой спелости, и расте­ ние содержит 28...35 % сухого вещества. При ранней уборке сни248 жается не только урожайность, но и качество, а при поздней убор­ ке увеличивается вероятность повреждения растений осенними заморозками, что также приводит к потере питательности корма. Низкий срез при уборке кукурузы на силос увеличивает сбор общей массы, но по мнению некоторых авторов (Шпаар и др., 2002), высотой среза можно регулировать качество силоса за счет уменьшения доли менее переваримых частей растения. Важное значение при уборке кукурузы на силос имеет степень измельчения зеленой массы. Без достаточного измельчения труд­ но создать анаэробные условия при закладке силоса на хранение, кроме того, снижается переваримость корма. Длина частиц зеле­ ных растений не должна превышать 2 см. При уборке на силос ку­ курузы с зерном в фазе восковой спелости необходимо добиться такой степени измельчения, чтобы в заготавливаемой массе не было целых зерен, которые не способны переваривать животные. Обязательные условия заготовки качественного силоса — быст­ рое заполнение хранилища, тщательное разравнивание и трамбов­ ка, герметическое укрытие измельченной массы. Продолжитель­ ность загрузки траншеи не должна превышать 3...4 дней, если ее заполняют одновременно по всей длине, и 6...8 дней, если запол­ няют наклонно расположенными слоями и ежедневно укрывают полиэтиленовой пленкой с уплотняющим материалом. Примене­ ние консервантов дает возможность увеличить допустимую про­ должительность загрузки хранилища до 12 дней. 74.3.5. Рис Рис — одна из ценнейших зерновых культур пищевого назначе­ ния. В переводе с санскрита рис означает «основа питания челове­ ка». Рисовая крупа состоит в основном из углеводов, в ней мало белка, жира и золы, имеет отличные вкусовые качества, отличает­ ся высокой переваримостью и усвояемостью, а по питательности превосходит другие зерновые культуры (табл. 37). Белок риса по сравнению с другими зерновыми культурами содержит повышен­ ное количество таких незаменимых кислот, как лизин, валин, метионин, благодаря чему хорошо усваивается организмом человека. 37. Питательность, содержание белка и переваримость зерна важнейших зерновых культур Культура Пшеница Рис Кукуруза Ячмень Сорго Рожь Просо Питательность, ккал/100 г 334 360 356 337 343 319 340 Содержание белка, г/кг Переваримость, % 122 67 95 75 101 110 97 78 67 92 82 95 80 95 249 Рисовая крупа обладает и диетическими свойствами, ее ис­ пользуют для приготовления большого количества блюд. И з муки готовят кондитерские изделия, детское питание и крах­ мал. Мировая цена на рис самая высокая среди зерновых культур. Так, в 2000 г. 1 т риса стоила 263 долл., 1 т пшеницы — 161, 1т ку­ курузы — 142, 1 т ячменя — 138 долл. США. В современном мире рис занимает второе место по валовому производству, уступая ку­ курузе, и второе место по площади посева, следуя за пшеницей. По данным ФАО, в 2003 г. в мире рисом было занято более 153,52 млн га, урожайность составила 3,83 т/га. В Российской Фе­ дерации площадь посева составила 154 тыс. га, а урожайность — 3,25 т/га. Рис — одна из немногих культур в нашей стране, уро­ жайность которой близка к среднемировой. Это стало возможным благодаря огромным капиталовложениям в строительство водо­ хранилищ, гидротехнических сооружений, инженерных рисовых систем, а также разработке и внедрению уникальных технологий возделывания культуры при регулируемом затоплении с полной механизацией всех технологических процессов. Кроме того, со­ зданные в научных учреждениях сорта риса — мировое достояние, благодаря которому стало возможно на северных границах ареала культуры получать урожаи с высоким качеством зерна. В Р Ф рис возделывают в Северо-Кавказском регионе (в Краснодарском крае и Ростовской области), в Дальневосточном и Нижневолжс­ ком регионах. Ботаническое описание. Культурный рис (Oryza sativaL.) под­ разделяют на три подвида: индийский (indica) с длинными и тон­ кими зерновками (отношение длины к ширине 3,5 : 1 ; китайскояпонский (sino-japonica) с короткими и широкими зерновками ( 2 : 1) и яванский (javanicd), возделываемый главным образом в Индонезии. В Р Ф преобладает китайско-японский подвид риса. В последнее время выращивают сорта индийского подвида (ин­ дийской ветви). Каждый подвид по ряду признаков делится на разновидности. Корневая система риса мочковатая и поверхностная (основная масса корней проникает на глубину до 25 см), имеет развитую возду­ хоносную ткань (аэренхиму). Аэренхима находится также в листьях и стеблях, поэтому в растении риса поддерживается необходимая кон­ центрация кислорода. Корни многочисленные (до 300 на одно расте­ ние), но имеют сравнительно небольшое количество корневых во­ лосков. Иногда на нижних стеблевых узлах под глубоким слоем воды образуются корни, которые участвуют в питании растений. Стебель — полая соломина высотой 80... 120 см, сильно кустит­ ся и нередко ветвится. В среднем на растении образуется 3...5 про­ дуктивных стеблей. Листья линейно-ланцетные, с ребристым жилкованием, края пильчато-заостренные; длина листьев до 35 см, ширина 1,5...2,0 см. 250 Соцветие — метелка (рис. 12), бывает с остями, длиной 20...30 см, с большим числом ветвей. Колос­ ки одноцветковые, в метелке их 80...200. Цветки имеют 6 тычинок и продолговатую завязь. Рис — са­ моопыляющееся растение. Зерно пленчатое, при обмоло­ те выпадает целыми колосками с цветковыми и колосковыми чешуями. Масса 1000 зерен 27...38 г. Зародыш составляет 2...5 % массы зерновки, плен­ ки — 17...22 %. При неблагопри­ ятной погоде пленчатость может достигать 35 %. Особенности биологии и фазы развития. Рис — теплолюбивое ра­ стение. При снижении темпера­ туры до 10 "С в фазе молочной спелости рис прекращает созрева­ ние. Продолжительность вегета­ ционного периода риса в зависи­ мости ОТ биологии сорта составЛ Я е т 85... 145 ДНеЙ. с 1 2 3 е н а и Ри - Р метелки риса: Ц — остистая; б — безостая Рис очень влаголюбив. Больше всего он нуждается в воде в период кущения — выметывания. Поэтому рис возделывают при орошении, поддерживая на поле определенный слой воды. Затопление не нужно лишь во время прорастания, когда образуются корни, и в период от начала воско­ вой спелости до полного созревания, когда деятельность корней затухает. Рис хорошо растет на наносных почвах речных долин, связных, тяжелых, глинистых, хорошо удерживающих воду, с высоким со­ держанием органического вещества. Непригодны для его возделы­ вания сильнозаболоченные и легкие песчаные почвы. Рис выно­ сит среднезасоленные почвы. Для него оптимальная реакция почвы рН 5,0...6,6 и выше, так как при затоплении активная кислотность почвы падает. Рис по своей природе — гигрофит. Его ткани имеют много межклетников и воздушных полостей, по которым воздух посту­ пает в нижние части растений, погруженные в воду. Корневая си­ стема риса развита хорошо и в зависимости от водообеспеченности значительно различается по своему строению. П р и возделывании риса существует проблема низкой полевой всхожести. Семена риса несколько отличаются от семян других гигрофитов. В тех или иных условиях они прорастают по-разному, 251 определяющим фактором при этом служит кислород. Первый признак недостатка кислорода — прорастание семени только по­ чечкой. Продуктивный стеблестой посева формируется за счет побегов кущения. Не всегда удается полностью компенсировать густоту растений. Существует 3 способа получения всходов растений риса. 1. По естественным запасам влаги, когда семена заделывают на глубину 5...6 см и горизонт воды создают после получения всхо­ дов. Полевая всхожесть при таком способе может достигать 70 %, однако при переходе к постоянному затоплению происходит пе­ рестройка корневой системы риса из аэробных в анаэробные ус­ ловия, при этом отмечается значительная гибель растений. 2. Путем смачивающих поливов с заделкой семян не глубже 1 см. При таком способе получения всходов во время прорастания почка находится в состоянии постоянного увлажнения, что помо­ гает колеоптилю выйти на водную поверхность, однако полевая всхожесть при таком водном режиме редко превышает 40 %. 3. Из-под слоя воды, без заделки семян в почву, при разброс­ ном способе посева. Полевая всхожесть и в этом случае бывает низкой (до 20 % ) , так как для семян, залитых водой слоем 3...5 см, создаются условия, при которых кислород, содержащийся в почве, при затоплении полностью используется аэробными микроорга­ низмами, семена с наклюнувшейся почечкой попадают в бескис­ лородную среду и погибают. Кроме того, различные предшествен­ ники оставляют после себя различную массу корневых и пожнив­ ных остатков, при минерализации которых в анаэробных условиях образуются сероводород и метан, оказывающие губительное дей­ ствие на проростки. У риса отмечают те же фазы вегетации, что и у хлебов первой группы. Прорастание семян происходит при температуре выше 10 °С, но нормально развитый проросток образуется при 15 °С. Однако оптимальная температура прорастания 22...25 °С, при ней всходы появляются на 5...7-й день, при 16...20°С —на 10...12-й, а при ранних сроках сева (температура 10...14 °С) — на 14...16-й день. Как субтропическая культура рис не переносит низкие темпера­ туры. Всходы — первая фаза развития риса, которая охватывает время появления 1...3 листьев. В этот период быстро развивается корне­ вая система. Слой воды создают при полном появлении всходов вслед за обработкой посевов гербицидами. Глубина затопления 12...15 см. Подкормка риса азотом в фазу всходов стимулирует по­ явление боковых побегов. Кущение начинается с образования у риса 3...4 листьев и за­ канчивается формированием 8...9. Эта фаза длится 25...30 дней. В период кущения на формирование урожая риса оказывают влия­ ние три фактора: температура, глубина затопления и режим мине252 рального питания. Рис обладает большой способностью к куще­ нию. При оптимальной температуре (23...26 °С) эта фаза начина­ ется после образования на главном побеге 3...4 листьев, а при по­ ниженной (18...20 °С) — после появления 5...6 листьев и более. Минимальная температура для этой фазы 16...18 °С. На процесс кущения влияют глубина затопления и прозрач­ ность воды. При слое воды до 5 см кущение проходит быстрее, а при слишком большом (15...20 см) задерживаются закладка почек боковых побегов и интенсивность их разрастания. В мутной воде уменьшается освещенность узла кущения и снижается скорость образования побегов. В благоприятных условиях боковые побеги образуются из ниж­ них междоузлий. При образовании таких побегов лучше развива­ ется корневая система, образуется больше листьев, что приводит к дружному созреванию метелок в пределах одного растения. К концу кущения завершаются дифференциация конуса роста, формирование зачаточной метелки и колосков на ней. От интен­ сивности и продолжительности кущения зависит окончательная густота стеблестоя. Оптимальная густота 500...600 стеблей на 1 м . Подкормка азотом в середине фазы кущения способствует фор­ мированию крупных метелок на боковых побегах. В период кущения поддерживают комбинированный водный режим. До образования необходимого числа побегов слой воды не должен превышать 5 см. Для прекращения их формирования глу­ бину затопления увеличивают до 25...30 см. Выход в трубку начинается с появлением у риса 8...9 листьев. В это время разрастаются верхние междоузлия соломины и за­ чаточная метелка. Внешний признак выхода в трубку — появле­ ние флагового (последнего) Листа, расположенного перпенди­ кулярно к соломине растения. На озерненность метелки риса большое влияние оказывают водный и температурный режимы в этой фазе. Оптимальный слой воды 15 см. К концу формиро­ вания метелки междоузлия верхней части соломины заметно удлиняются. Цветение начинается, когда метелка выходит из влагалища. У риса фазы выметывания и цветения совпадают. Рис — самоопыли­ тель, цветки опыляются при закрытых цветковых чешуях. Опти­ мальная температура для цветения риса 27...28 °С, минимальная — 15...20, максимальная — около 50 "С. Наиболее благоприятная от­ носительная влажность воздуха 70...80 %. При влажности ниже 40 % рис не цветет. Цветение главной метелки продолжается 5...7 дней. Причины пустозерности — недостаток влаги в почве, избыток азота и низ­ кие температуры воздуха во время цветения (14... 16 °С). Созревание длится 30...40 дней. Этот период включает фазы молочной, восковой и полной спелости. С момента опыления до конца молочной спелости проходит 11... 12 дней. Восковая спе2 253 лость длится около 20 дней, к концу фазы влажность зерновки уменьшается до 35 %. От восковой до полной спелости проходит 5...7 дней. Сброс воды с чека до начала восковой спелости приво­ дит к резкому снижению урожая. Сорта. По скороспелости сорта риса подразделяют на несколь­ ко групп: скороспелые, среднеспелые и позднеспелые. В разных районах рисосеяния один и тот же сорт может быть отнесен к различным группам. Как правило, при переходе из хо­ лодного района в теплый сорта становятся более скороспелыми, а произрастающие в южных регионах при переносе их в северные растягивают вегетацию. Допущены к использованию следующие сорта риса: Аметист, Боярин, Вираж, Дружный, Жемчуг, Злотый, Изумруд, Контакт, Ли­ дер, Раздольный, Снежинка, Янтарь. Особенности агротехники. М е с т о * в с е в о о б о р о т е . При возделывании риса применяют специализированные севооборо­ ты. Рисовые севообороты могут быть 5...9-польными. Важно со­ здать благоприятные агромелиоративные условия для роста расте­ ний риса в годы повторных посевов. В этих целях делают переры­ вы выводом полей под суходольные растения, люцерну, клевер, донник, а также под чистый или занятый пар. Таким образом се­ вооборот включает травяное и паровое звенья. После выращива­ ния многолетних бобовых трав рис возделывают бессменно 3 года, после парового поля — не более 2 лет. Основное назначение тра­ вяного звена — обогащение почвы свежим органическим веще­ ством, борьба с болотными сорняками, производство высокобел­ ковых кормов. Паровое звено служит в первую очередь для проведения мелиоративно-ремонтных работ, выращивания промежуточных культур, а также борьбы с сорно-полевыми (краснозерными) формами риса. Лучшие парозанимающие культуры — рапс озимый, горох, чина, вика, соя, а также бобово-злаковые смеси. На рисовый сево­ оборот благоприятное действие оказывает введение в него такой культуры, как гречиха. Чистый пар — несовершенный компонент в рисовом севообо­ роте, так как в паровом поле азот из аммиачной формы переходит в нитратную, а после нового затопления восстанавливается до сво­ бодного молекулярного и улетучивается в атмосферу. Замена чис­ того пара занятым предотвращает потери наиболее дорогостояще­ го и необходимого элемента минерального питания риса. У д о б р е н и е . На каждую тонну зерна и соответствующее к о ­ личество соломы рис выносит из почвы, кг: N — 24,2, Р2О5 — 12,4, к о - 30. Из всех элементов питания наиболее сильно рис реагирует на азот. Растения риса поглощают его почти на протяжении всей ве­ гетации. Потребность в азоте по мере роста растений увеличива­ ется до выметывания, затем снижается. Недостаток азота в почве 2 254 в период всходов — кущения приводит к резкому снижению уро­ жая. Избыточное азотное питание приводит к израстанию и поле­ ганию, поражению пирикуляриозом. Азотные удобрения применя­ ют дробно: 20...30 % до посева или при посеве локально; 45...55 % при появлении 3...5 листьев и 25 % в фазе выхода в трубку. При применении калия на повышенном азотно-фосфорном фоне уменьшаются полегание и поражаемость растений пирику­ ляриозом, на 2...3 дня ускоряется созревание. Калийные удобре­ ния применяют следующим образом: 50 % до посева под культива­ цию и 50 % в подкормку в фазе выхода в трубку. Фосфорные удобрения вносят в качестве основного, а также при посеве в норме 30...40 кг/га. Рис хорошо отзывается на применение органических удобре­ ний, которые вносят в паровое или мелиоративное поле, а иногда под зяблевую вспашку. Перед вспашкой зяби в почву вносят 30...40 т/га навоза или 5...6 т/га измельченной соломы. Засолен­ ные почвы гипсуют. О б р а б о т к а п о ч в ы . На лугово-черноземных почвах оп­ тимальной считается вспашка с оборотом пласта на глубину 20 см. Поля, расположенные на торфяных почвах, пашут на глубину 20...22 см. На солончаковых почвах нужна безотвальная обработка на глубину 20...22 см. На солонцеватых светло-каштановых почвах проводят мелкую вспашку на глубину 12... 14 см. Поля, засоренные болотной растительностью, осенью пашут глубже уровня залегания основной массы клубней и корневищ. Осеннее выравнивание зяби — обязательный агротехнический прием. Поля выравнивают при нивелирном контроле. При силь­ ном уплотнении или «замазывании» почвы после выравнивания ее рыхлят на 10 см. Осеннюю обработку почвы после занятого пара на реконструи­ рованных рисовых системах проводят после ремонтно-восстановительной планировки. На таких участках, особенно чистых от болотных сорняков, от­ вальная вспашка зяби не обязательна. Достаточно двукратного рыхления на глубину 16... 18 см в перпендикулярных направлениях чизель-культиваторами со стрельчатыми лапами. Возможна также обработка болотными фрезами на глубину 16...18 см. Весной проводят глубокое рыхление (чизелевание) или пере­ пашку зяби, затем — культивацию поперек направления вспашки. После отрастания сорняков проводят повторное рыхление попе­ рек предыдущего. При необходимости применяют дискование для измельчения комков почвы и дополнительного выравнивания по­ верхности. После тщательного выравнивания поверхности чека вносят почвенный гербицид с последующей заделкой в почву зу­ бовой бороной. П о с е в . Для посева риса используют высококондиционные, протравленные семена районированных сортов. Сеять рис необ255 ходимо в лучшие агротехнические сроки. При раннем посеве ему не хватает тепла для нормального развития. При позднем посеве рис получается недозрелым, щуплым, высокопленчатым, с мучни­ стым зерном и большим содержанием трещиноватых и пожелтев­ ших зерен, непригодных для выработки высококачественной кру­ пы. Начало и продолжительность посева на конкретном поле оп­ ределяют в зависимости от сорта риса, состояния почвы и способа получения всходов. Рис высевают рядовым, узкорядным и разбросным (аэросев) способами. Норма высева 5...7 млн всхожих семян на 1 га. У х о д з а п о с е в а м и . Рисоводство — отрасль, в которой применение сельскохозяйственной авиации не только оправдан­ но, но и технологически обоснованно. На посевах риса, находя­ щихся в режиме затопления, с помощью самолетов, а особенно вертолетов со специальным оборудованием, выполняют многие технологические операции качественно и в оптимальные сроки. При неблагоприятных погодных условиях и при посеве в слой воды или в разжиженную почву применяют аэросев риса, кроме того, возможен разбросной посев и некоторых промежуточных культур. Все важнейшие агротехнические приемы по уходу за растения­ ми также можно выполнять с помощью авиации, а именно: оп­ рыскивание гербицидами, подкормку вегетирующих растений ми­ неральными удобрениями, сеникацию и десикацию, а также вести борьбу с некоторыми вредителями и болезнями. Авиационные химические работы регламентируются опреде­ ленными условиями: высотой и скоростью полета, шириной за­ хвата, расходом рабочей жидкости и метеоусловиями. Высота по­ лета 5 м — основная для всех видов опрыскивания. При полете на этой высоте обеспечивается равномерность распределения препа­ ратов по площади, до минимума сокращается их снос за пределы обрабатываемого поля. Благоприятное время для авиахимических обработок — утро с 5 до 10 и вечер с 17 до 20 ч, когда отсутствуют восходящие потоки воздуха, а температура и влажность умеренны. При высокой тем­ пературе и низкой относительной влажности воздуха резко возра­ стают потери растворов пестицидов от испарения. Дождливая п о ­ года неблагоприятна для обработок: дождь, прошедший менее чем за 4 ч после опрыскивания, смывает препараты с растений. Роса не мешает авиаобработкам. Режим орошения применяют по типу постоянного и укорочен­ ного затопления посевов. Первоначальное затопление в зависимо­ сти от способа получения всходов можно не проводить. Повтор­ ное затопление проводят в следующих случаях: без применения противозлаковых гербицидов — после появле­ ния первого листа у риса и не более двух листьев у просянок. Глу­ бина слоя воды не менее 12... 15 см с превышением над сорняками 256 на 5...7 см. Продолжительность затопления — до полной гибели сорняков. Глубина слоя воды после уничтожения сорняков: 5 см в период формирования 5...7 листьев; 10...12 см с появлением 8-го листа до начала восковой спелости; с использованием противозлаковых гербицидов после наклевывания семян проводят увлажнительные поливы до формирова­ ния у просянок 2...3 листьев. Перед обработкой гербицидами поле слегка подсушивают. Через 2 сут после обработки посевов герби­ цидами создают слой воды глубиной 10... 12 см и выдерживают его до полной гибели сорняков и далее; при использовании противозлаковых почвенных гербицидов в период получения всходов проводят увлажнительный полив. По­ стоянный слой воды глубиной 5...7 см создают после формирова­ ния 2...3 листьев. В последующие фазы вегетации с начала куще­ ния риса режим орошения посевов аналогичен варианту без при­ менения гербицидов. На засоленных почвах в фазах прорастания и всходов, а затем в начале кущения воду сбрасывают и вновь создают слой глубиной 20...25 см, который поддерживают на заданном уровне до начала восковой спелости, затем слой воды постепенно уменьшают, что­ бы за 10...12 дней до уборки поле было осушено. На полях, чистых от сорняков, слой воды создают после пол­ ных всходов и постепенно наращивают с таким расчетом, чтобы просянки были покрыты слоем воды 5...7 см, а общая глубина его не должна превышать 20...25 см до появления 3...4 листьев; затем подачу воды прекращают, глубина слоя постепенно снижается к фазе кущения до 0...5 см. В этот период проводят подкормку риса. Важная составная часть технологии возделывания риса — экс­ плуатационная планировка рисовых чеков. На плохо спланиро­ ванных чеках трудно управлять водным режимом, проводить за­ топление и сброс воды в сжатые сроки, а также вести эффектив­ ную борьбу с вредителями. Наряду с водной и болотной сорной растительностью рис по­ ражается специфическими болезнями и вредителями. Пирикуляриоз — наиболее опасное и вредоносное заболевание, потери от него могут составлять 40 % и более. Основные источники инфек­ ции: зараженные семена, пожнивные остатки, сорная раститель­ ность, культурные злаки, краснозерные формы риса. Развитию болезни способствуют высокие нормы азотных удобрений. Фузариоз распространен повсеместно. При заболевании всхо­ ды желтеют и загнивают. В фазе кущения основание стебля и узел кущения у больных растений буреют, листья скручиваются и за­ сыхают. Метелки содержат щуплое зерно. Поражение фузариозом — одна из причин изреживания всходов риса. Растения риса чувствительны к заражению гельминтоспориозом на всех стадиях развития. Поражаются колеоптиль, корни проростков, листья, цветковые чешуи, зерновки. 17 Г С . П о с ы л а н о н 257 Альтернариоз поражает преимущественно взрослые растения в период выметывания — созревания. Борьба с болезнями риса включает: соблюдение севооборота, оптимизацию режима минерального питания, оптимальные сроки посева, строгое соблюдение водного режима, уничтожение сорной растительности, сжигание пораженной соломы, протравливание семян, применение фунгицидов по вегетирующим растениям. Из вредителей наибольший вред причиняют щитень, эстерия, ячменный минер, рисовый комарик, прибрежная муха, рисовая пьявица — постоянные представители фауны естественных расти­ тельных ассоциаций плавневой зоны. Их развитие связано с нали­ чием постоянного слоя воды и с повышенной влажностью. Щитень повреждает прорастающие семена и корневую систему всходов. Вредоносность его возрастает при низком качестве посе­ ва. Сброс воды на период прорастания семян прерывает развитие щитня на посевах и исключает его вредоносность. Эстерия отмечается в чеках одновременно со щитнем. В поис­ ках пищи эстерия повреждает всходы риса. Вредоносность ее воз­ растает при разбросном способе посева. Ячменный минер поражает посевы риса при большом слое воды. Строгое соблюдение режима орошения в фазе всходов и своевременное уничтожение сорняков предупреждают заселение посевов риса ячменным минером. Рисовый комарик относится к числу наиболее опасных вреди­ телей всходов риса. Он развивается при наличии постоянного слоя воды. Обыкновенная злаковая тля — широко распространенный вре­ дитель сельскохозяйственных культур. На рис она летит с сорня­ ков и суходольных злаковых культур. Время заселения риса тлей совпадает с созреванием озимой пшеницы. Массовое размноже­ ние тли на посевах риса наблюдается в фазах кущения и выхода в трубку. Пораженные листья приобретают желтоватый оттенок и засыхают. У таких растений увеличивается пустозерность метелки. Меры борьбы с вредителями: соблюдение севооборотов, посев в оптимальные сроки, сбалансированное внесение минеральных удобрений, своевременное уничтожение сорняков, заделка семян в почву во время посева, строгое соблюдение режима орошения, высококачественная планировка, обработка инсектицидами. У б о р к а у р о ж а я . Начало уборки определяется спелос­ тью зерна в метелках. Внешним признаком спелости служит поте­ ря зеленой окраски оболочками зерновок. К уборке риса присту­ пают при содержании в метелке 85...90 % спелых колосков, при влажности зерна не более 23 %. Стебли и листья после созревания колосков метелки вегетируют еще продолжительное время, сохраняя зеленую окраску и вы­ сокую влажность, которая почти не зависит от осадков и измене­ ний влажности почвы. Это приводит к трудностям при уборке 258 культуры. Влажность стеблей риса на поле со времени налива и в течение 20...30 дней после созревания удерживается в пределах 75...65 %, а влажность зерна в метелках к началу уборки составляет 30...26 и со временем может снизиться до 20... 16 %. Выдерживать рис на корню для снижения влажности нецелесо­ образно, так как при этом возрастают потери от осыпания, а убор­ ка может совпасть с периодом осенних дождей. П о данным В Н И И риса, через 1... 10 дней после созревания потери составляют 5 %. При слишком ранней уборке зерно быва­ ет щуплым, что приводит к недобору урожая; при поздней — уве­ личиваются потери зерна. В том и другом случаях снижается ка­ чество риса. Уборка в оптимальные сроки способствует получе­ н и ю зерна высокого качества и предупреждает потери при скашивании, способствует сокращению затрат на уборку, дора­ ботку и сушку зерна. Для ускорения созревания и более полного налива зерна про­ водят сеникацию. Для ускорения снижения влажности зерна, стеблей и листьев растений на корню, а также для возможности применения однофазной уборки проводят десикацию. Перед уборкой риса чеки хорошо просушивают. Для этого с наступлением молочной спелости зерна (через 15 сут после мас­ сового цветения) подачу воды сокращают, а к началу восковой спелости (на 18...20-й день после цветения) полностью прекра­ щают. Слой воды ежесуточно понижают на 10 мм с таким расче­ том, чтобы за 10...15 дней до начала уборки ее не осталось в посе­ вах риса. Основной способ уборки риса из-за недружного созревания и из-за трудности обмолота —- раздельный (двухфазный). На полях с урожайностью 5,5 т/га и более даже при использовании двухбарабанных отечественных комбайнов необходим двойной обмолот. После первого обмолота зерностебельная масса вновь укладывает­ ся в валки и повторно обмолачивается, благодаря чему со­ кращаются потери от недомолота и значительно снижается по­ вреждение зерен. Высота среза при скашивании составляет 15...20 см, если ме­ телки поникли или посевы полегли, то высоту стерни уменьшают до 5...8 см. Обмолот скошенного риса начинают через 3...5 дней при влажности зерна 15...16 %. Прямое комбайнирование применяют, когда уборка раздель­ ным способом нерациональна: при изреженном стеблестое (менее 150 стеблей на 1 м ) , при ранних заморозках, а также при переув­ лажнении во время уборки. Сразу после обмолота рис пропускают через очистительные ма­ ш и н ы и подсушивают. Сушить его можно при естественных усло­ виях,' рассыпав на открытых площадках или под навесами слоем 10... 15 см, периодически перемешивая. Но более качественный рис можно получить при искусственном способе сушки. Свеже2 17* 259 убранное и обработанное зерно риса отличается повышенной био­ химической активностью. Поэтому его можно хранить при влаж­ ности не выше 14,5 %. 14.3.6. Просо Просо — распространенная крупяная культура в мировом зем­ леделии. Словом «просо» называют несколько культурных расте­ ний, относящихся к разным видам и даже родам семейства Мят­ ликовые. Кроме проса обыкновенного или посевного, широко распространенного в Р Ф , возделывают просо головчатое, или ита­ льянское (чумиза, могар), просо мелкое (южное), просо африкан­ ское, просо кровяное (расичка), тефф и другие культурные и сорно-полевые формы проса. Крупа из проса (пшено) отличается высокой питательностью и хорошими вкусовыми качествами (табл. 38). 38. Сравнительная характеристика химического состава пшена и других видов круп и их разваримость Содержание, % Крупа Пшено Рисовая Перловая Гречневая Овсяная Кукурузная Манная Ячневая белка жира 12 6 3,5 0,5 1,2 9,6 10 16 12,5 12,7 11 3 6 0,6 0,9 1,5 крахмала сахара клетчатки 85 82 72 86 84 82 0,15 0,5 0,5 0,3 0,25 0,25 0,96 0,45 1,04 0,3 1,25 2 2,87 0,25 0,24 2 Развари­ мость, мин 25 40 90 35 25 45 15 60 В пшене содержатся минеральные соли калия, натрия, каль­ ция, магния, фосфора, цинка, меди, органические кислоты и ви­ тамины. Зерно проса в целом виде — непревзойденный корм для птицы (1 кг его содержит 0,97 корм. ед.). В размолотом виде его используют в качестве концентрированного корма при откорме свиней и других животных. При раздельной уборке во время ска­ шивания растение остается еще зеленым, в нем содержится много С а х а р о в и каротина, поэтому просяная солома превосходит по по­ едаемое™ и содержанию переваримого протеина солому всех зер­ новых злаков (1 кг содержит 0,51 корм. ед.). Имеются травянистые формы проса, дающие в засушливых районах высокие урожаи зеленой массы и пригодные для приго­ товления качественного сена. Благодаря приспособленности к поздним срокам посева, сравнительно короткому вегетационному 260 периоду, низкой потребности во влаге при набухании и прораста­ нии, малой норме высева просо широко используют как страхо­ вую культуру при необходимости пересева погибших озимых и яровых культур. Просо — одно из древнейших культурных растений. Н. И. Ва­ вилов определил в качестве центра первичного формообра­ зования и происхождения проса обыкновенного горные районы Восточной Азии, Китай и сопредельные с ним страны. В этих районах было обнаружено максимальное многообразие линнеевского вида — Panicum miliaceum. И з этого центра просо было распространено кочевыми народами в различные страны Азии и Европы еще в эпоху неолита. О посевах этой культуры в Рос­ сии упоминается в летописях, относящихся ко времени Киев­ ской Руси. По данным ФАО, в мире в 2003 г. посевная площадь проса со­ ставила более 36,28 млн га, в России этой культурой было занято 830 тыс. га. Основные площади посевов проса в РФ сосредоточены в Нижневолжском, Северо-Кавказском, Центрально-Чернозем­ ном, а также в Западно-Сибирском регионах. Просо способно формировать высокий урожай зерна. Потен­ циальная урожайность проса в 2 раза выше, чем у пшеницы. Од­ нако фактическая урожайность за 1999...2003 гг. оставалась в пре­ делах 0,79...1,39 т/га. Ботаническое описание. Просо обыкновенное (Panicum miliaceum L.) — однолетнее растение. Различают пять его подвидов: раскидистое (patentissimum Popov) — ось метелки прямая и длин­ ная, а ветви сильно отклонены от оси, подушечки находятся у ос­ нования всех ветвей; развесистое (effusum А1.) — ось метелки пря­ мая и длинная, но боковые ветви меньше отклонены от оси, поду­ шечки встречаются только у нижних ветвей; сжатое, или пониклое (contractum А1.), — ось длинная, изогнутая, все боковые ветви прижаты к главному стержню, подушечек нет или они слабо выражены; овальное, или полукомовое (ovatum Popov), — метелка укороченная, плотная, нижние ветви отклонены, а верхние при­ жаты к оси, подушечки имеются лишь у нижних ветвей; комовое (compactum Korn.) — метелка наиболее короткая, прямая, плотная, с сильно прижатыми к главной оси короткими боковыми ветвями, подушечки отсутствуют (рис. 13). Подвиды проса отличаются не только морфологией, но и био­ логическими свойствами. Полукомовое и комовое просо характе­ ризуется теплолюбивостью и засухоустойчивостью, его возделыва­ ют на юго-востоке страны, а просо раскидистое и развесистое от­ носится к северному экотипу, районы возделывания сортов этих подвидов достигают Нечерноземной зоны. Подвиды проса по окраске зерна, по наличию или отсутствию антоциановой окраски на колосковых чешуях делят на разновид­ ности. 261 Рис. 13. Метелки подвидов проса: а — раскидистого; 6— развесистого; в — сжатого; г — овального, или полукомового; д — комового Корневая система мочковатая. Зерновка прорастает одним пер­ вичным корешком. При пересыхании верхнего слоя почвы узло­ вые корни не образуются и растения развиваются на зародышевых корнях и корнях, образовавшихся на эпикотиле. При нормальной влажности почвы из нижних подземных узлов появляется множе­ ство придаточных корней. Образование этих корней начинается после образования 2-го листа, через 15...20 дней они достигают глубины более 40 см и формируют мочковатую корневую систему. Период наиболее активного развития корневой системы совпадает со второй половиной кущения и началом выметывания. Корни проса распространяются в сторону до 1,1 м и проникают на глуби­ ну до 1 м и более, но основная масса корней (80 %) размещается в слое 0...40см. Просо образует и воздушные корни, повышающие устойчивость к полеганию и засухе. Стебель проса простой или ветвистый, почти цилиндрический, внутри полый, с небольшим продольным желобком, обращенным к листу, сильно- или слабоопушенный. Высота достигает 1 м, но может значительно меняться в зависимости от климатических факторов и условий питания. Число междоузлий колеблется от 2 до 10. При рядовом посеве просо формирует 2...3 стебля с метел­ ками, остальные стебли чаще непродуктивны. При неограничен­ ной площади питания просо может развивать до 20 стеблей. Листья проса сильно или средне опушены, язычок короткий, реснитчатый, ушки отсутствуют. Листовая пластинка линейноланцетной формы, по краям острая, широкая (1...4см), с сильно выраженной центральной жилкой. Окраска листа зеленая, различ­ ных оттенков, а у некоторых разновидностей с антоцианом. У ли­ ста проса лучше развиты сосудисто-волокнистые пучки, паренхи­ ма, склеренхима, хлорофиллоносные ткани по сравнению с други262 ми зерновыми культурами. Устьица мелкие, редкие, благодаря чему растение экономно расходует влагу. Соцветие — метелка, длиной 10...50 см, без опушения, зеленая или светло-желтая, с антоцианом или без него. Главная ось соцве­ тия прямая или изогнутая с 10...40 веточками. Каждая ветвь, отхо­ дящая от оси, несет на себе ветви 2...5-го порядков. У основания веточек могут быть утолщения паренхимной ткани (подушечки), которые обусловливают степень отклонения веточек от главной оси и определяют тип метелки. Колоски размещены по одному на конце каждой веточки. В колоске чаще два цветка, из которых нижний недоразвит, но в некоторых случаях может быть плоду­ щим. Нормально развитый колосок имеет три колосковые чешуи. Колоски верхней части соцветия развиты лучше, колоски нижней части метелки, сформировавшиеся позднее, часто недоразвиты. Плод — пленчатая зерновка. Пленки, образованные цветковы­ ми чешуями, не прирастают к зерну. Пленчатость современных сортов составляет 16...18%. Форма зерновки округлая, овальноокруглая или овально-удлиненная. Окраска белая, светло-желтая, желто-бурая, красная, серая, кремовая, коричневая. Масса 1000 семян 5... 10 г. Особенности биологии. Всходы проса появляются на поверхнос­ ти почвы в виде шильца (колеоптиля), способного к вытягива­ нию. Поэтому, несмотря на малую величину, семена проса всхо­ дят с глубины 10... 12 см. Эта особенность культуры очень важна в районах возделывания при пересыхании верхнего слоя почвы. Оптимальная глубина заделки З...4см. В начальный период раз­ вития просо растет очень медленно, особенно надземная его часть. Кущение проса при недостатке тепла может растягиваться до 35...40 дней от появления массовых всходов. В этот период при достаточном количестве влаги в верхнем слое почвы и отсут­ ствии затенения со стороны культурного растения создаются идеальные условия для укоренения и роста сорной растительнос­ ти. Эту особенность развития проса необходимо учитывать при возделывании культуры. Выметывание длится 15...20 дней. Метелка зацветает через 3...5 дней после начала выметывания. Интенсивность цветения и опы­ ления зависит от погодных условий. Цветки проса в основном опыляются собственной пыльцой, но возможно и перекрестное опыление. Цветение в пределах одного соцветия продолжается в течение 10...14 дней, так же растянуто и созревание. При достиже­ нии полной спелости верхней части метелки зерновки нижней ча­ сти могут находиться в фазе молочного состояния. Просо относится к группе культур, требующих даже на первой стадии развития 18...25 "С, хотя семена способны прорастать при 5...8 °С, но при такой температуре просо прорастает только через 15 дней. Для появления полных дружных всходов температура почвы должна быть не ниже 10...12 "С. При температуре — 2 "С 263 всходы погибают. Устойчивость проса к пониженным температу­ рам зависит от фазы развития и снижается от всходов до цветения. Сумма активных температур зависит от скороспелости сорта и изменяется от 1800 до 2300 "С. Просо — растение короткого дня, поэтому при пониженных температурах замедляет прохождение генеративной стадии. Расте­ ния, захваченные осенними заморозками, формируют щуплое зерно. Недостаточная интенсивность освещения во время цвете­ ния вызывает бесплодие колосков. При дождливой прохладной погоде белка в зерне накапливается меньше (до 11 %). Характер­ ная особенность проса — экономное потребление влаги в течение всего вегетационного периода — от прорастания семян до созрева­ ния. Транспирационный коэффициент не более 300. При прорас­ тании семена поглощают 25 % воды от своей массы. Благодаря хо­ рошо развитой водопроводящей системе просо устойчиво к сухо­ веям и запалам. Растения способны выдерживать длительное завядание и глубокое обезвоживание тканей. Жаровыносливость проса очень высокая. Устьица листьев при температуре 38...40 "С продолжают функционировать в течение 48 ч (у озимой пшеницы паралич устьичных клеток наступает через 15...25 ч). Максимум потребления влаги приходится на период от начала выхода в трубку до конца выметывания и образования зерна (кри­ тический период). К почве просо не очень требовательно, удается на самых разно­ образных почвах — от легких супесей до тяжелых суглинков, но наибольшие урожаи дает на рыхлых, богатых органическими ве­ ществами плодородных черноземах и каштановых почвах, имею­ щих нейтральную или близкую к ней реакцию почвенного раство­ ра (рН 6,5...7,5). Усвояющая способность корней у проса больше, чем у пше­ ницы, но меньше, чем у овса. Просо способно за сравнительно короткий период вегетации создавать высокий урожай зерна и соломы. В начальный период развития просо особенно нуждается в фосфоре, до фазы кущения — в азоте. Наиболее интенсивно рас­ тения используют питательные вещества в период кущение — цве­ тение, когда усиленно развивается вегетативная масса и формиру­ ются метелки. Поэтому недостаток основных элементов питания в это время приводит к снижению урожая зерна. За данный период растения потребляют 70 % азота, 60 % фосфора и практически весь калий. Кроме основных элементов просо нуждается в микро­ элементах, повышающих активность ферментов и участвующих в биохимических процессах. Сорта. В список сортов проса, наиболее ценных по качеству, включены: Благодатное, Белгородское 1, Быстрое, Волгоградское 4, Золотистое, Ильиновское, Камышинское 95, Липецкое 19, Саратов­ ское 6, Саратовское 10, Харьковское 65 и др. 264 Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . В сево­ оборотах просо размещают по влагообеспеченным, оставляющим после себя плодородную и чистую от сорняков почву предше­ ственникам. В основных районах прососеяния РФ лучшие пред­ шественники проса —пласт и оборот пласта многолетних трав, зернобобовые культуры, озимые хлеба, сахарная свекла, карто­ фель. Повторные посевы проса на одном месте недопустимы из-за массового распространения болезней. Посевы проса на прежнее место следует возвращать не ранее чем через 6 лет. У д о б р е н и е . С урожаем зерна проса 1 т и соответствующе­ го количества соломы отчуждается, кг: N — 30...32, Р 0 — 13... 15, К 0 — 20...34 и СаО — 10...13. При разработке системы примене­ ния удобрений необходимо учитывать особенности поступления питательных веществ в растения, формы удобрений, типы почв, зону возделывания. Эффективность видов удобрений под просо зависит от типа почвы. В южных районах на обыкновенном черноземе и каштано­ вых почвах наибольшую прибавку урожая дают фосфорные удоб­ рения. В лесостепных районах на серых лесных почвах и выщело­ ченном черноземе наиболее эффективны азотные удобрения, за­ тем фосфорные. Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку или зерновыми сеялками на глубину З...4см перед обработкой почвы безотвальными орудиями, азотные — под предпосевную культивацию. В рядки при посеве вносят гранулированные фос­ форные или азотно-фосфорные удобрения в дозе 10... 15 кг д.в/га. Подкормки азотными удобрениями за редким исключением неэф­ фективны. О б р а б о т к а п о ч в ы . Почву обрабатывают под просо в соот­ ветствии с требованиями зональной системы земледелия. Обра­ ботки должны быть направлены на максимальное накопление и сбережение влаги в почве, уничтожение сорной растительности, создание выровненной поверхности и подготовку семенного ложа для заделки семян на оптимальную глубину. Для этого проводят следующие технологические операции: глубокую зяблевую вспашку с предварительным (за 15...20 дней) лущением стерневого предшественника (после рано убирае­ мых предшественников почву обрабатывают по типу полупара); дискование после распашки многолетних трав; ранневесеннее боронование для закрытия влаги; предпосевную культивацию с одновременным выравниванием почвы; при холодной затяжной весне дополнительную культивацию при отрастании сорняков. Кроме указанных приемов по основной и предпосевной об­ работке почвы в районах прососеяния эффективно снегозадер­ жание. 2 5 2 265 П о с е в . Для защиты растений от головни и бактериозов пе­ ред посевом или заблаговременно проводят протравливание семян с добавлением пленкообразователей. Посев производят обычным рядовым способом с междурядь­ ями 15 см, а при использовании стерневых сеялок-культивато­ ров — 23 см. Возможен и широкорядный посев с междурядьем 45 см дооборудованными свекловичными сеялками. Норма высева изменяется от 3...4 млн шт/га на обыкновенных и мощных чернозе­ мах, а также других более обеспеченных влагой почвах, до 2...3 млн шт/га в засушливых районах. У х о д з а п о с е в а м и . Обязательный прием по уходу — при­ катывание почвы после посева. При большой глубине заделки се­ мян после увлажнения верхнего слоя почвы необходимо провес­ ти довсходовое боронование. После появления полных всходов проводят послевсходовое боронование. Эту операцию лучше проводить в жаркое время суток, когда тургор растений низкий, зубовыми боронами в пассивном положении поперек рядков. В фазе кущения проводят обработку посевов гербицидами. При широкорядном посеве культивируют междурядья. Меры по хи­ мической защите растений проса от вредителей проводят только в отдельных районах и в годы, благоприятные для размножения вредителей. У б о р к а у р о ж а я . Раздельная уборка лучше всего соответ­ ствует биологии проса. Созревание начинается с зерен в верхней части метелки, полностью созревшее зерно легко осыпается. Ко времени уборки, когда зерно имеет влажность 18...20 %, стебли и листья остаются зелеными (влажность 50...60 %). Готовность проса к уборке определяют по числу созревших зе­ рен в метелке, которые имеют типичные для сорта цвет, блеск и твердость. К скашиванию проса в валки приступают при созревании 75...80 % зерен и заканчивают его за 3...4 дня. У скошенного в вал­ ки проса за 3...5 дней зерно подсыхает и дозревает. Подбор и об­ молот валков проводят зерновыми комбайнами с учетом легкого вымолачивания и выдувания семян. 14.3.7. Сорго Сорго — ценная пищевая и кормовая культура для районов, в которых пшеница и другие основные зерновые культуры расти не могут либо дают небольшие урожаи из-за засушливого клима­ та. Из зерна сорго получают крупу и муку, кроме того, это цен­ н ы й корм для скота и птицы, а также сырье для комбикормовой, крахмало-паточной и спиртовой промышленности. Зерно с буроватой или красноватой окраской эндосперма со­ держит вяжущие дубильные вещества группы танина. В к о р м о 266 вом отношении это недостаток, а в спиртовом и мальтозном про­ изводстве — положительное качество, так как эти вещества подав­ ляют гнилостные процессы. Зерно содержит 68...82 % углеводов, 8...15 % белка, 2...5 % жира, 1,2...3,2 % золы и 1...3 % клетчатки. Зеленую массу исполь­ зуют на свежий корм, сено, сенаж, силос. Молодая зеленая масса кормового сорго может содержать синильную кислоту, количество которой уменьшается с возрастом. Сухая и силосованная масса не содержит вредных для животных соединений. Травянистое сорго — суданская трава — может произрастать в са­ мых сухих районах и давать отаву после скашивания. И з метелок сорго веничного изготавливают веники и другие предметы. Сахар­ ное сорго прекрасно силосуется благодаря повышенному содержа­ нию сахара в зеленом растении (10...15 % ) , кроме того, его рас­ сматривают как альтернативу основным сахароносным растени­ ям — тростнику и свекле и возделывают в некоторых странах мира для получения сиропа. Центром происхождения сорго считается Африка. Культура сорго была известна за 3 тыс. лет до н. э. в Индии и Китае и за 2,5 тыс. лет до н. э. в Средней Азии. В Россию оно было завезено в XVII в. П о данным ФАО, в 2003 г. мировые посевы сорго на зерно за­ нимали более 45,81 млн га, урожайность составила 1,3 т/га, вало­ вой сбор превысил 55 млн т. В мире посевы сорго сосредоточены в Азии и Африке. Однако основные объемы мирового производ­ ства собирают в США, Мексике и Аргентине. Урожайность в этих странах в 2003 г. составила 3...5 т/га. Основные площади посева сорго на зерно в Р Ф сосредоточены в Северо-Кавказском и Нижневолжском регионах. Площадь под этой культурой в 2003 г. составила 24 тыс. га, а урожайность — 1,38 т/га. Во многих районах этих регионов сорго способно давать урожай зерна выше других зерновых культур более чем в два раза. Низкая урожайность зернового сорго обусловлена тем, что боль­ шинство соргосеющих хозяйств относит сорго ко второстепенным культурам. Под сорго не вносят удобрений; не проводят необходи­ мого ухода за растениями, для посева используют низкокачествен­ ные семена. В результате часть посевов сорго зернового убирают на силос или зеленый корм. П о данным В Н И И сорго и других зерновых культур, в 2003 г., в Ростовской области уборочные пло­ щади зернового сорго в среднем составили 60...70 %, а в некото­ рые годы — 45 % посевных площадей. Это приводит к тому, что отчетная урожайность сорго оказывается ниже, чем у других зер­ нофуражных культур. П о данным того же В Н И И , сорго — надежный источник соч­ ных и зеленых кормов. За годы исследований в Ростовской облас­ ти урожайность зеленой массы сортов и гибридов сахарного сорго 267 превышала урожайность основной силосной культуры — кукурузы— на 29...42 %. Ботаническое описание. Род Sorghum включает 31 культурный вид. В разных странах возделывают свои типы этой культуры, осо­ бенно широко распространено зерновое сорго. Выбор возделывае­ мого в той или иной местности вида или сортовой группы опреде­ ляется традицией и климатом. Наибольшее распространение по­ лучили: сорго гвинейское (Sorghum guineense Stapf.); сорго кафрское (S. caffrorum Beauv.); дурра, дурро (S. durra Forsk.); джу­ гара, среднеазиатское просо (5. cernuum Host.); гаолян, китайское просо (S. chinense Jakushev) и др. Корневая система сорго мочковатая, может проникать на глуби­ ну до 2,5 м и в стороны на 60...90 см. Из надземных узлов растение способно образовывать воздушные, или опорные, корни. Стебель заполнен рыхлой паренхимой, нередко сильно ветвит­ ся. Продуктивная кустистость 1...5 и более. Высота стебля различ­ ная, у зернового сорго не превышает 1,5 м, у других хозяйствен­ ных групп может достигать 3 м и более. Листья широкие, покрыты восковым налетом, на одном расте­ нии их 10...25 и более. Соцветие — метелка (рис. 14) длиной 15...50 см, на концах каж­ дого разветвления два колоска. Один обоеполый, другой мужской, опадающий после цветения. У сорго преобладает перекрестное опыление (до 70 %). Плод — зерновка округлой или яйцевидной формы, окраска белая, оранжевая, коричневая, желтая, красная, бурая, черная. Масса 1000 зерен 25...45 г. В одной метелке 1600...3500 зерен. Зерно пленчатое или голое. Пленки, образованные цветковыми чешуями, могут быть приоткрыты в разной степени. Семена отли­ чаются очень коротким периодом покоя. Они способны быстро набухать и прорастать даже «на корню». Это создает дополнитель­ ные трудности при уборке и ведет к снижению качества семян, что особенно сказывается на полевой всхожести и препятствует распространению культуры. Сорго — самое теплолюбивое растение из всех хлебов второй группы, семена погибают при небольших и кратковременных за­ морозках. Сорго хорошо растет и развивается при 30...35 °С и вы­ носит жару до 40 "С. Минимальная температура для цветения 14... 15 "С, для созрева­ ния Ю...12°С, сумма активных температур за вегетацию 2250...2500 ' С . Особенности биологии. Сорго — самое засухоустойчивое расте­ ние среди полевых культур. Оно хорошо переносит почвенную и воздушную засухи. В жару листья у сорго продолжают фотосинтезировать, когда у кукурузы они теряют тургор и свертываются. Сорго дает удовлетворительные урожаи без орошения у самых гра­ ниц полупустыни. В связи с этим это растение называют «верблю268 Рис. 14. Метелки сорго: • а — комового с прямым стеблем; б— комового с изогнутым стеблем (джугара); в — развесисто­ го с укороченной главной осью и длинными боковыми ветвями (веничное); г — развесистого с развитой главной осью дом растительного мира». Растения используют дожди второй по­ ловины лета и начала осени. К почве сорго не предъявляет высоких требований и вполне выносит засоление. Однако предпочтительнее для него хорошо прогреваемые, рыхлые и хорошо проницаемые почвы. Растение светолюбивое и короткодневное. Как все хлеба вто­ рой группы, сорго вначале растет медленно и сильно страдает от засоренности полей. У среднеспелого сорго всходы появляются на 10...15-й день после посева, а через 25...30 дней наступает фаза ку­ щения. Выход в трубку отмечается спустя 40...50 дней, а выметы­ вание — через 55...65 дней после всходов. Цветение начинается че­ рез 5...6 дней после выметывания. Вегетационный период у раз­ личных по скороспелости сортов колеблется от 90 до 145 дней. Группы и сорта. Согласно хозяйственной классификации в Р Ф сорго делят на четыре группы (по Якушевскому): сорго зерновое [Sorghum bicolor(L.) Moench]; сорго сахарное [S. saccharatum (L.) Pers.]; сорго травянистое [S. sudanense (Piper.) Stapf.]; сорго венич­ ное [S. technicum Rochev]. 269 Кроме перечисленных групп во многих регионах, где выращи­ вают кукурузу на силос, широкие возможности для возделывания на эти цели имеют сорго-суданковые гибриды (S. saccharatum х S. sudanense). Эта культура, созданная в российских научных уч­ реждениях, способна давать зеленую массу, не уступающую по урожайности и качеству силоса кукурузе. Из сортов сорго зернового в Северо-Кавказском и Нижневолж­ ском регионах допущены к использованию Аист, Волгарь, Волго­ градское 20, Волжское 4, Зерноградское 53, Пищевое 35, Пищевое 614, Славянское поле 112, Старт, Хазине 28; в Средневолжском — Пре­ мьера; в Центрально-Черноземном — Камышинское 75; в Ураль­ ском — Орион. И з сортов сорго сахарного допущены к использованию следую­ щие сорта: Волжское 51, Зерноградское 1, Зерсил, Камышинское 7, Кинельское 3, Крепыш, Персиановское ВС, Саратовское 90, Сахарсил, Северное 44, Силосное 88. Сорта сорго веничного: Азововеничное, Венскор, Венета, Кинель­ ское 67, Унивен и др. Сорта суданской травы: Аида, Бродская 2, Зональская 6, Камышинская 51, Кинельская 100, Северянка и др. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . В сево­ обороте сорго обычно размещают после зерновых бобовых, ози­ мых, кукурузы и других культур. Сорго переносит повторные по­ севы, его можно возделывать на постоянных участках, если оно не поражается бактериозом. Однако при бессменном возделывании этой культуры сильно иссушается подпахотный слой почвы. У д о б р е н и е . Сорго хорошо отзывается на внесение фос­ форных и калийных удобрений под зяблевую вспашку. Азотные удобрения вносят весной под культивацию. В условиях достаточ­ ного увлажнения очень эффективны подкормки при междурядных обработках. О б р а б о т к а п о ч в ы . Осенняя обработка почвы под сор­ го состоит из поверхностной обработки на 7...8 см и глубокой зяб­ левой вспашки. После ранневесеннего боронования проводят обычно две, а иногда три предпосевные культивации, причем последнюю (пред­ посевную) проводят неглубоко и совмещают по времени с посевом. В условиях недостаточного увлажнения после первой культива­ ции почву прикатывают, чтобы спровоцировать прорастание сор­ няков и уничтожить их при последующей культивации. П о с е в . Перед посевом семена сортируют, подвергают воз­ душно-тепловой обработке и протравливают. Обычно сорго сеют, когда почва на глубине заделки семян (3...5 см) прогреется до 12... 15 °С. Зерновое сорго высевают широкорядным способом с между­ рядьями 60...70 см и расстоянием в рядке 15...20 см. Густота ра­ стений 60...160 тыс. на 1 га в умеренной зоне возделывания сор270 го, в засушливых условиях —40...50 тыс. на 1 га. При возделыва­ нии на зеленый корм и сено лучшие результаты получают при ря­ довом посеве обычной зерновой сеялкой или сеялкой-культивато­ ром. У х о д з а п о с е в а м и . После посева почву необходимо прикатать. Если образуется почвенная корка или появляются сор­ няки, поле боронуют поперек рядков до всходов или по всходам. Боронование дает хорошие результаты, если посевы густые и рас­ тения хорошо укоренились, в других случаях применяют ротаци­ онные мотыги или игольчатые бороны. До посева для борьбы с сорняками применяют почвенные гер­ бициды, а при образовании 6...8 листьев — гербициды селектив­ ного действия. При широкорядном посеве по мере отрастания сорняков проводят междурядные обработки. У б о р к а у р о ж а я . Современные сорта и гибриды зерно­ вого сорго короткостебельны, созревают равномерно, не осыпа­ ются, поэтому пригодны к механизированной уборке. Зерновое сорго убирают прямым комбайнированием в фазе полной спелос­ ти зерна с уменьшенным числом оборотов барабана. Для сокраще­ ния сроков проведения уборки при влажности зерна выше 20 % применяют раздельную уборку. Сахарное сорго убирают в конце восковой спелости на низком срезе. При уборке веничного сорго сначала срезают метелки (в начале полной спелости зерна). Зерно из метелок удаляют, прочесывая их на особых гребенках. Затем скашивают стебли. Сорго на силос убирают кормоуборочными комбайнами в на­ чале восковой спелости до подсыхания нижних листьев. На зеле­ ный корм и сено его скашивают до огрубения стебля не позднее выметывания. Контрольные вопросы и задания 1. Перечислите особенности морфологии растений семейства Мятликовые. 2. Назовите типы соцветий у растений этого семейства. 3. Перечислите хлеба первой и второй группы. 4. Какие культуры имеют озимые формы? 5. Что понимают под зимостойкостью и морозостойкостью озимых? 6. Перечислите видовой состав пшеницы. Какие виды имеют наибольшее рас­ пространение? 7. Назовите классификационные признаки сильной, средней и слабой пше­ ницы. 8. Опишите технологическую схему возделывания озимых культур. 9. Как изменяется норма высева озимых культур по мере изменения влаго­ обеспеченности? 10. Расскажите об особенностях биологии озимой пшеницы. 11. Назовите наиболее распространенные сорта озимой пшеницы. 12. Расскажите об особенностях биологии и агротехники озимой ржи. 271 13. Перечислите особенности биологии тритикале. 14. Каковы особенности биологии и агротехники озимого ячменя? 15. Назовите основные районы возделывания яровой пшеницы. 16. Расскажите об особенностях биологии ярового ячменя. 17. Назовите сроки посева ярового ячменя в Центральном Нечерноземье. 18. Перечислите видовой состав культурного овса. Чем отличаются овсюги от видов культурного овса? 19. Расскажите об особенностях биологии овса посевного. 20. Каково место овса в севообороте? 21. Назовите основные регионы возделывания кукурузы в Российской Феде­ рации. 22. Расскажите о морфологических и биологических особенностях кукурузы. 23. Дайте характеристику подвидов кукурузы. 24. Каковы требования кукурузы к теплу и элементам минерального питания? 25. Расскажите об особенностях корневой системы риса. 26. Какие существуют режимы затопления риса? 27. Назовите особенности цветения и созревания риса. 28. Перечислите основные виды и подвиды проса. 29. Каковы особенности созревания проса обыкновенного? Как их учитывают при уборке? 30. На какие цели возделывают сорго? 31. Какие требования предъявляет сорго к обработке почвы? 32. Расскажите об особенностях агротехники сорго. Глава 15 ГРЕЧИХА Гречиха — важнейшая крупяная культура. Гречневая крупа от­ личается высокими питательными свойствами и хорошими вкусо­ выми качествами. В крупе содержится в среднем 9 % белков, 1,6 % жира, 71 % крахмала и 0,3 % сахара. Белки гречихи, состоящие главным образом из глобулина и глютенина, более полноценны, чем белки злаков, и по питательности и усвояемости не уступают белкам зерновых бобовых. Они характеризуются повышенным со­ держанием незаменимых аминокислот (лизина, треонина, арги­ нина), которых недостаточно в других крупах и хлебе. По содер­ жанию жиров гречневая крупа превосходит все другие крупы, за исключением пшена. Она богата линолевой, линоленовой, яблоч­ ной, лимонной, щавелевой и другими кислотами. В ядрице гречи­ хи содержится большое количество витаминов — Е, Р (рутин), В (рибофлавин), В (фолиевая кислота), Bg, В! (тиамин) и др. Благо­ даря витамину Е гречневая крупа долго хранится, не теряя пище­ вых достоинств. Гречневая крупа богата железом, марганцем, ме­ дью, магнием, кобальтом и другими микроэлементами. Гречневая мука для хлебопечения непригодна, но она годится для выпечки блинов, лепешек и некоторых сортов печенья. Отходы крупяного производства (отруби, щуплое зерно, муч­ ная пыль) используют в качестве концентрированного корма для 2 с 272 животных и птиц. Солома гречихи по кормовым достоинствам приближается к соломе зерновых мятликовых культур (в 100 кг со­ ломы 1800 г белка и 30 корм, ед.), однако избыток гречневой соло­ мы в рационе животных может вызвать заболевание (выпадение шерсти у овец и рогатого скота). Золу соломы и лузги, содержа­ щую до 35...40 % оксида калия, используют для получения поташа. Велика роль гречихи и в агротехническом отношении. Она бы­ стро отрастает, хорошо затеняет почву, подавляет сорную расти­ тельность, благодаря чему служит хорошим предшественником для многих культур. Гречиха способна усваивать из почвы трудно­ доступные соединения фосфора, недоступные для большинства сельскохозяйственных культур. Гречиха имеет короткий вегетационный период, поэтому ее ис­ пользуют в поукосных и пожнивных посевах, а также для пересева погибших озимых и ранних яровых культур. Гречиха — ценное медоносное растение. При благоприятных условиях сбор меда с ее посевов может достигать 70...90 кг/га. Гречишный мед обладает высокими целебными свойствами. Как культурное растение гречиха сформировалась в высоко­ горных влажных районах Азии (Индия, Гималаи). Достоверных данных о происхождении культурной гречихи нет. В Европе гре­ чиху начали возделывать в XV в., в России она появилась рань­ ш е — в XIII в. Площадь посева гречихи в мире составляет около 2,7 млн га, из них значительная часть сосредоточена в Европе. Небольшие пло­ щади имеются в Канаде, Японии, Индии, Китае, США. В России в 2003 г. гречихой было засеяно 641,6 тыс. га. Основ­ ные районы возделывания — Нечерноземная зона, области Цент­ рального Черноземья, Волжско-Камская лесостепь, Западная и Во­ сточная Сибирь, Дальний Восток. В южных и юго-восточных обла­ стях гречиху почти не высевают: здесь она страдает от засухи и суховеев. По величине и устойчивости урожаев гречиха уступает всем зерновым культурам. Средняя урожайность гречихи в Россий­ ской Федерации в 2003 г. составила 0,82 т/га. Однако гречиха может обеспечивать урожайность на уровне 2,5...3,0 т/га и более. Вопрос о причинах получения низких урожаев зерна гречихи при высоком биологическом потенциале урожайности давно занимает ученых. Можно говорить о двух группах причин, снижающих урожайность культуры: первая — агротехнические, вторая — биологические. К агротехническим причинам относят: посев гречихи по пло­ хим и засоренным предшественникам, нередко по весновспашке, недостаточную борьбу с сорняками до посева, недостаточное ми­ неральное питание, несвоевременный посев, плохой уход за рас­ тениями, недостаток опылителей, большие потери зерна при уборке. К биологическим причинам относят диморфизм цветков: у од­ них растений цветки с длинными тычинками и короткими стол18 Г. С. П о с ы п а н о в 273 биками пестика, а у других — с короткими тычинками и д л и н ­ ными столбиками. Число растений с д л и н н о - и короткотычиночными цветками в посевах гречихи примерно одинаково. Нормальное оплодотворение и образование плодов происходят, если пыльца с длинных тычинок попадает на длинные столби­ ки, и наоборот, с коротких тычинок — на короткие столбики. В противном случае плодов образуется очень мало или они вооб­ ще не образуются. На каждом растении гречихи 400...500 и бо­ лее цветков, но из-за недостаточной обеспеченности пластичес­ кими веществами завязи образуются не во всех цветках (коли­ чество их часто не превышает 10... 15 % общего числа цветков) или же сформировавшиеся завязи опадают, не достигнув созре­ вания. Это связано с недостаточной площадью листьев, прихо­ дящейся на один цветок (у яровой п ш е н и ц ы она в 1,5...3,0 раза выше, чем у гречихи), а также с тем, что у гречихи рост вегета­ тивных органов продолжается одновременно с развитием реп­ родуктивных и не завершается даже к уборке урожая. Наконец, у гречихи по сравнению с надземной массой слабо развита к о р ­ невая система. Уже на 18-й день после появления всходов к о р ­ ни гречихи начинают буреть, что связано с их ранним старени­ ем, и отмирать. К началу цветения бурую окраску приобретают 50 % корней, к полному цветению — 75, а- к началу созрева­ ния — 100 %, в результате чего недостаток питательных веществ обусловливает недоразвитость и отмирание большого числа цветков и плодов. Ботаническое описание. Гречиха относится к семейству Гре­ чишные (Polygonaceae), роду Fagopyrum Gaertn., который пред­ ставлен несколькими видами. Важнейший из них — гречиха куль­ турная (Fagopyrum esculentum Moench., или Polygonum fagopyrum L.) делится на два подвида: гречиха обыкновенная (ssp.vw/go/-eStol.), возделываемая как крупяная культура и медонос, гречиха многолистная (ssp. multifolium Stol.) — высокорослая и хорошо облист­ венная, возделываемая на Дальнем Востоке. И з других видов в нашей стране распространена гречиха татарская — Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn. — дикорастущее однолетнее растение, засо­ ряющее посевы. Гречиха обыкновенная — однолетнее травянистое растение. Корневая система стержневая, с длинными корневыми волос­ ками, проникает на глубину до 80...100 см, но основная масса корней находится в пахотном слое. Длина корней у гречихи в 2... 10 раз меньше, чем у овса, что является одной из причин ее низкой урожайности. Однако корневая система способна усваи­ вать из почвы труднодоступные соединения фосфорной кислоты. Это связано с выделением корнями органических кислот (мура­ вьиной, уксусной, лимонной, щавелевой), способных растворять труднодоступные вещества. 274 Стебель ветвящийся, ребрис­ тый, различной высоты (у ско­ роспелых сортов 50...70 см, у позднеспелых — 1,5...2,0 м), пе­ ред созреванием краснеет. Листья широкие сердцевид­ но-треугольные или стреловид­ ные, верхние почти сидячие, нижние — длинночерешковые. Соцветие гречихи — сложная кисть. Цветки обоеполые, бе­ лые, розовые или красноватые, с сильным запахом, привлекаю­ щим насекомых, особенно пчел. На хорошо развитом растении насчитывается 1000 и более цветков с ярко выраженным ди­ морфизмом (рис. 15). Гречиха — перекрестноопыляемое расте­ ние, опыляется главным обра­ зом насекомыми и частично ветром. Она прекрасный медо­ нос. Рис. 15. Гречиха: Плод гречихи — трехгранный / — п л о д и его поперечный разрез; 2 — цве­ орешек с гладкими гранями и т о к с д л и н н ы м п е с т и к о м и к о р о т к и м и т ы ­ цельными ребрами различной ч и н к а м и ; 3 — ц в е т о к с к о р о т к и м п е с т и к о м и формы и окраски (коричневой, д л и н н ы м и т ы ч и н к а м и ; 4 — цветущая ветвь черной или серой). Масса 1000 семян 18...32 г, пленчатость 15...30 %, выход крупы 65...78 %. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Гречиха — теплолюбивая культура. Семена начинают прорастать при темпе­ ратуре 6...8 °С, но более дружные всходы появляются при 13...16°С. Растения гречихи повреждаются заморозками во все периоды роста. Снижение температуры до —1 °С в течение 4...6 ч вызывает существенные повреждения, а до —2,0...—2,5 °С — от­ мирание листьев и цветков. Отрицательно влияют на цветение и плодообразование температуры ниже биологического миниму­ ма— 12...14°С, туманы, продолжительные дожди и сильные вет­ ры, нарушающие нормальный процесс опыления, оплодотворе­ ния и образования семян. Плохо переносит гречиха и высокие температуры, особенно в период цветения — плодообразования. При прогревании воздуха выше 30 "С и относительной влажности ниже 30 % резко ухудша­ ются условия опыления и оплодотворения из-за малого выделе­ ния нектара и его высыхания. При температуре воздуха боле 30 °С в тени и 50 °С на поверхности почвы наблюдается «захват» гречи­ хи — отмирание и усыхание многих бутонов, цветков и сформиро18* 275 ванной завязи. Оптимальные условия в критический период раз­ вития гречихи (от начала цветения до созревания) — теплая (16... 18 °С) и влажная (более 50 % относительная влажность) пого­ да, при которой формируется наибольший урожай. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Гречиха — очень влаголюбивая культура, особенно чувствительна к недостатку влаги в период цветения и образования плодов (критический период). За время вегетации она потребляет воды в два раза больше пшеницы и в три раза больше проса. При набухании семена гречихи поглощают воду в большом количестве (45...50 % их массы). Количество по­ требляемой воды и требовательность растений к влажности почвы по фазам развития неодинаковы. От появления всходов до цвете­ ния гречиха потребляет примерно 10... 11 % и от цветения до созре­ вания 85...90 % воды от общей потребности во влаге. Хорошие уро­ жаи эта культура дает при достаточном количестве осадков (60...90 мм) в первой половине цветения, если даже во время периода всходов — цветения растения развивались при недостаточной влажности. Большее количество осадков в течение вегетационно­ го периода и особенно в первой половине вегетации способствует усиленному росту вегетативной массы и снижению урожая зерна. Наиболее высокая урожайность у гречихи отмечается в теплые и умеренно влажные годы. Высокие температуры и суховеи при недостаточной влажности почвы в период цветения и плодообразования отрицательно влияют на продуктивность растений. Т р е б о в а н и я к с в е т у . Гречиха — культура короткого дня. Вегетационный период в зависимости от сорта составляет 70...85 дней, благодаря чему в некоторых районах ее возделывают как п о ­ жнивную и поукосную культуру. В условиях короткого дня вегета­ ционный период сокращается, растения низкорослые, особенно у позднеспелых сортов. В период образования плодов гречиха предъявляет высокие требования к освещению. Эту особенность необходимо учитывать при установлении дозы азотных удобрений и нормы высева семян. В условиях обильного питания и увлажне­ ния при завышенных нормах высева наблюдаются самозатенение растений и резкое снижение урожая зерна. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Корневая система гречихи характе­ ризуется слабым развитием, но очень высокой физиологической активностью. По массе корней на единицу площади она уступает пшенице в 2,4 раза, ячменю — в 1,6, а по поглотительной способ­ ности, наоборот, превосходит пшеницу в 2,7 и ячмень в 5,5 раза. Из всех полевых культур гречиха обладает наибольшей способнос­ тью синтезировать органические кислоты — 7,01 мг кислот на 1 г сухого вещества (кукуруза — 1,038 мг). Гречиха лучше других зерновых культур усваивает элементы питания из почвы и поэтому менее требовательна к наличию в ней легкорастворимых соединений. За один день корни гречихи усва­ ивают 33,8 мг питательных элементов в расчете на 1 г корней, ози276 мой пшеницы — 4,9, ржи — 4,8, ячменя — 7,0, овса — 2,8, проса — 22,0 мг. Гречиха лучше развивается на плодородных почвах с хо­ рошей аэрацией и влагоемкостью. Высокие урожаи она формиру­ ет на черноземных и серых лесных почвах, а также на почвах, ос­ вобожденных из-под леса, хорошо растет на осушенных и окуль­ туренных торфяниках. На тучных и сильно унавоженных почвах при достаточном увлажнении гречиха развивает большую вегета­ тивную массу в ущерб образованию плодов. На тяжелых известко­ вых почвах она удается плохо. Эта культура переносит повышен­ ную кислотность, однако высокие урожаи дает на почвах слабо­ кислых и близких к нейтральным. Оптимальная кислотность почвы — рН 5,0...6,5. Т р е б о в а н и я к э л е м е н т а м п и т а н и я . Гречиха требо­ вательна к обеспеченности элементами минерального питания. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества со­ ломы гречиха потребляет, кг: N — 44, Р 0 — 30 и К 0 — 75. П о интенсивности поглощения минеральных веществ гречиха зна­ чительно превосходит другие сельскохозяйственные культуры: растворяющая способность ее корневой системы выше, чем у озимой ржи и яровой п ш е н и ц ы , соответственно в 12 и 23 раза. Питательные вещества она потребляет неравномерно: за 45 дней со дня посева она усваивает 61 % азота, 48 % фосфора и 62 % калия. В начальный период вегетации гречиха наиболее активно по­ глощает азот, используемый на формирование вегетативных и ге­ неративных органов. Больше половины фосфора растения ис­ пользуют в периоды бутонизации, цветения и образования зерна, а наибольшая потребность в калии наблюдается в фазе бутониза­ ции и массового цветения. Ф а з ы р о с т а и р а з в и т и я . Гречиха имеет особый тип ро­ ста и развития: все фазы, кроме всходов, проходят одновремен­ но, накладываясь одна на другую, и продолжаются до уборки. Их нельзя строго ограничить во времени, а можно отмечать лишь начало фазы и массовое ее наступление. Наибольшей высоты ра­ стения достигают в фазе созревания. В период от посева до убор­ ки растения гречихи проходят следующие фазы развития. Всходы — первая фаза роста и развития. Высеянные в почву се­ мена через 3...5 дней набухают и прорастают, а всходы (семядоли) появляются через 8... 10 дней благодаря росту подсемядольного ко­ лена. Ветвление наступает через 8... 11 дней после появления всходов, с появлением второго настоящего листа. В пазухах первого и вто­ рого листьев из почек закладываются побеги первого порядка. По мере образования последующих узлов на стебле поочередно появ­ ляются новые побеги первого порядка и так до тех пор, пока не возникнет первый узел, на котором формируется соцветие. Ана­ логичным образом происходит ветвление побегов второго порядка 2 5 2 277 и т. д. При достаточной влажности ветвление продолжается до конца вегетации. Бутонизация наступает через 5...6 сут после начала ветвления. На первом соцветии стебля образуются бутоны, свидетельствую­ щие о конце вегетативного периода. На побегах второго и третьего порядков образование бутонов продолжается до конца вегетаци­ онного периода. Цветение наступает через 25...30 дней после появления всходов и продолжается 20...40 сут и более. Цветение в пределах одного растения и даже соцветия проходит неодновременно. Продолжи­ тельность цветения определяется главным образом погодными ус­ ловиями, в засушливую погоду она сокращается, а во влажную и теплую — увеличивается. Первые цветки раскрываются на нижнем соцветии стебля, на боковых побегах цветение начинается через 4...8 дней. Процесс раскрытия цветка продолжается 5... 10 мин, а в раскрытом состоянии он находится 7... 10 ч. Если опыление про­ изошло, то цветок закрывается. Неблагоприятные погодные усло­ вия (засуха) могут остановить цветение, а благоприятные условия (осадки) вызывают повторное цветение. Следовательно, длитель­ ное цветение гречихи — одно из приспособительных ее свойств: она как бы ожидает благоприятных условий для формирования плодов. Плодообразование и созревание, как и цветение, в пределах одного растения длятся 30...45 сут. На растении одновременно имеются плоды зрелые, недозревшие и в молочном состоянии, а также цветки и бутоны. Большая часть генеративных органов у гречихи отмирает. Жара и засуха, дожди и туманы, ветры и резкие понижения температуры нарушают опыление, налив семян и при­ водят к снижению урожая зерна. Через 25...30 сут после начала цветения прекращается поступ­ ление пластических веществ в плоды (влажность 35...40 % ) , они затвердевают, приобретают окраску, характерную для сорта. Влажность снижается до 18... 16%. Фазу созревания определяют, когда не менее 75 % плодов на растениях побуреет. Сорта. Для получения высоких и устойчивых урожаев гречихи большое значение имеют сорта, приспособленные к определен­ ным почвенно-климатическим условиям. В России допущены к использованию следующие сорта: Агидель, Аромат, Богатырь, Деметра, Дикуль, Дождик, Казанская 3, Калининская, Кама, Краснострелецкая, Куйбышевская 85, Молва, Нектарница, Саулык, Скорос­ пелая 86, Стрелка, Татьяна, Тома, Черемшанка, Шатиловская 5 и Др. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Лучшие предшественники для гречихи во многих зонах Р Ф — зерновые бобовые, озимые зерновые, идущие по пару, и пропашные куль­ туры. В районах свеклосеяния и в льноводческих хозяйствах хоро­ шими предшественниками считаются сахарная свекла и лен. В во278 сточных регионах, где в структуре посевных площадей преоблада­ ют зерновые культуры, гречиху можно высевать после яровой пшеницы, высеваемой по пласту многолетних трав, или по чис­ тым парам. При размещении гречихи по овсу, ячменю, просу, картофелю, пораженному нематодой, и повторно по гречихе уро­ жайность ее резко снижается. В силу своих биологических особенностей гречиха считается хорошей предшествующей культурой для большинства полевых культур. Благодаря поздним срокам посева и быстрому росту в на­ чале вегетации гречиха оставляет сравнительно чистые от сорня­ ков поля. Эта культура улучшает физико-механические свойства почвы и способствует снижению поражаемости зерновых культур корневыми гнилями. Скороспелые сорта гречихи используют в качестве парозанимающей культуры с последующим посевом ози­ мых культур. Ее выращивают и в поукосных, и в пожнивных посе­ вах. На гречиху хорошо влияют полезащитные лесные полосы и лес, они улучшают микроклимат поля, увеличивается число насе­ комых-опылителей, улучшается опыление. У д о б р е н и е . При урожайности 2 т / г а зерна и 0,6т/га соломы гречиха выносит из почвы, кг: N — 86, Р2О5 — 61 и К 0 — 151. Норму удобрений рассчитывают на планируемый урожай с уче­ том выноса элементов питания с урожаем и коэффициентов ис­ пользования их из почвы или используют рекомендации агрохи­ мических станций. В качестве основного удобрения на дерновоподзолистых и серых лесных почвах с невысоким содержанием гумуса осенью под зябь вносят органические удобрения в дозе 15...20 т/га, а из минеральных — фосфорно-калийные. На мало­ плодородных песчаных почвах эффективнее использовать сидераты. На черноземных почвах органические удобрения под гречиху не вносят. Она хорошо использует их последействие. Учитывая отрицательную реакцию гречихи на хлор, калийные хлорсодержащие удобрения (хлорид калия, калийная соль) необ­ ходимо вносить заблаговременно, под вспашку зяби, что обеспе­ чивает вымывание хлора за пределы корнеобитаемого слоя. Лучше использовать калийные удобрения, не содержащие хлор. Гречиха требовательна к обеспеченности азотом. Однако при излишнем азотном питании происходит сильное развитие вегета­ тивной массы и снижается урожай зерна. Азотные удобрения вно­ сят весной под предпосевную культивацию и в подкормку (10...15 кг/га) при широкорядном способе посева в период массо­ вого цветения растений. Наряду с основным удобрением большое значение в повыше­ нии урожайности гречихи имеет припосевное. Оно обеспечивает растения питательными веществами в начальный период роста и способствует лучшему развитию корневой системы. При посеве вносят гранулированный суперфосфат (10... 15 кг д. в/га) или сложные удобрения (по 10 кг д. в/га). 2 279 На почвах с низким содержанием бора применяют боризированный суперфосфат или борат магния. При отсутствии этих удобрений семена перед посевом обрабатывают раствором борной кислоты или буры (2 кг на 1 т семян). О б р а б о т к а п о ч в ы . Учитывая особенности биологии гре­ чихи, система обработки должна быть направлена на создание оп­ тимальных условий для роста и развития растений, накопление и сохранение влаги, на борьбу с сорняками, вредителями и болезня­ ми и повышение уровня плодородия почвы. Система обработки почвы зависит от почвенно-климатических и погодных условий, предшественника, степени засоренности поля и других условий и включает основную и предпосевную обработки. Способы и сроки проведения основной обработки почвы глав­ ным образом зависят от предшественника. При размещении гре­ чихи после стерневых культур обработку почвы начинают сразу после уборки предшественника с лущения стерни дисковыми ору­ диями на глубину 6...8 см, а при засорении корнеотпрысковыми сорняками — лемешными лущильниками на глубину 10...12 см. При массовом появлении всходов сорняков проводят зяблевую вспашку на глубину 20...22 см, а там, где позволяет пахотный го­ ризонт, на глубину 25...27 см. Основная обработка почвы после пропашных культур состоит из одной вспашки или дискования. В засушливых районах, а также в районах, где почвы подвергаются водной и ветровой эрозии, применяют плоскорезную обработку с оставлением стерни на поверхности поля. Установлено, что ранняя (августовская) зябь с последующей полупаровой обработкой почвы обеспечивает наиболее высокую урожайность гречихи. Посев гречихи по весновспашке недопус­ тим. В степных районах снегозадержание в зимний период и за­ держание талых вод весной — обязательные приемы. Весеннюю обработку начинают с боронования зяби при на­ ступлении физической спелости почвы. Это мероприятие необхо­ димо провести в очень короткий срок, так как среднесуточные потери влаги почвой в этот период составляют 40...100 м /га. В оставшийся до посева период в большинстве зон России приме­ няют 2...3 культивации с боронованием для сохранения влаги и борьбы с сорняками. Первую культивацию проводят одновре­ менно с посевом ранних зерновых культур на глубину 10... 12 см. Она способствует прогреванию почвы и прорастанию сорняков. Вторую, предпосевную, культивацию осуществляют перед посе­ вом на глубину заделки семян. Обычно бывает достаточно про­ ведения двух обработок до посева. При выпадении осадков л и в ­ невого характера и образовании почвенной корки проводят д о ­ полнительную культивацию с боронованием. На тяжелых заплывающих почвах, особенно при обильном выпадении осад­ ков, целесообразно провести глубокое рыхление на 14...16 см с боронованием. 3 280 Более интенсивное прорастание сорняков после культивации или глубокого рыхления происходит при прикатывании почвы кольчато-шпоровыми катками. Весенняя перепашка зяби в основ­ ных районах возделывания гречихи приводит к иссушению почвы и снижению урожая. Высокая потребность гречихи в питательных элементах связана с интенсивным нарастанием вегетативной массы, быстрым вступ­ лением в генеративный период, образованием большого числа цветков при продолжительном цветении и формировании вегета­ тивных органов. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Для посева гречихи в каждом хозяйстве рекомендуется использовать не менее двух ре­ комендованных сортов, отличающихся по длине вегетационного периода со всхожестью не менее 92 %. Одно из основных условий получения высоких урожаев гречихи — тщательная подготовка се­ мян к посеву, так как в пределах одного растения семена значи­ тельно различаются по посевным качествам и урожайным свой­ ствам. Это обусловлено тем, что цветение и плодообразование проходят в течение продолжительного времени, при различных погодных условиях, а семена формируются как на основном стеб­ ле, так и на ветвях первого, второго и третьего порядков, т. е. у гречихи четко выражена разнокачественность семян по размерам и массе, а следовательно, они будут различаться и по урожайным свойствам. Для посева следует отбирать крупные и тяжеловесные семена, которые обеспечивают урожайность на 0,3...0,35 т/га выше, чем неотсортированные семена. Отбор полноценных семян целесообразно сочетать с воздушнотепловым обогревом в течение 3...5 дней в теплую погоду на откры­ тых площадках или под навесом. Для предупреждения грибных за­ болеваний семена гречихи заблаговременно (за 2...3 мес до посева) протравливают сухим или полусухим способом, используя при этом разрешенный препарат. Эффективность протравливания суще­ ственно повышается при совместной обработке протравителей с микроэлементами. При опудривании микроудобрения применяют в следующих дозах: марганцевые (сернокислый марганец) — 50...100 г/ц, цинковые (сернокислый цинк) —50, медные (медный купорос) — 50... 100, борные (борная кислота) — 100...200 г/ц. С р о к и п о с е в а . К посеву гречихи приступают, когда почва на глубине 8... 10 см прогреется до 10... 14 °С, минует опасность за­ морозков и низких положительных температур (2...4 °С), а время цветения и плодообразования не будет совпадать с периодом мак­ симальных температур. В каждом хозяйстве сроки посева следует устанавливать с учетом почвенно-климатических и погодных ус­ ловий, а также особенностей сорта. Наиболее благоприятный срок посева для большинства районов возделывания гречихи — конец мая — начало июня. В Центрально-Черноземных областях опти­ мальный срок посева — вторая и третья декады мая. При запазды281 вании с посевом существенно снижается урожай гречихи. Слиш­ ком ранние посевы страдают от весенних заморозков, а запозда­ лые — от жары и засухи. Среднеспелые и позднеспелые сорта предпочтительно высевать в более ранние сроки, а скороспелые — несколько позже. С п о с о б ы п о с е в а . Гречиху высевают обычным рядовым (междурядья 15 см) и широкорядным (45...60 см) способами. На эффективность способа посева оказывают влияние многочислен­ ные факторы: плодородие почвы, гранулометрический состав, за­ соренность, срок посева и т. д. Широкорядный способ посева эффективнее на более засорен­ ных и плодородных почвах, при более ранних сроках посева и вы­ ращивании позднеспелых и среднеспелых сортов. Особенно вели­ ко преимущество широкорядного способа посева гречихи в степ­ ной зоне в засушливые годы. Благодаря большей площади питания при широкорядном способе посева растения гречихи лучше обеспечены влагой и хорошо переносят засуху. Однако пре­ имущества таких посевов проявляются только при своевременном и тщательном уходе за посевами. Обычный рядовой посев применяют на легких почвах, при по­ севе раннеспелых маловетвящихся сортов, на менее засоренных участках и при более позднем сроке посева, благодаря чему можно уничтожить сорняки в предпосевной период. Н о р м а в ы с е в а . Она зависит от почвенно-климатических условий, срока и способа посева, засоренности поля и особеннос­ тей сорта. Более низкие нормы применяют на плодородных, малозасоренных участках, при посеве более позднеспелых сортов се­ менами высокого качества в зонах недостаточного увлажнения. Оптимальная норма высева в условиях достаточного увлажне­ ния на дерново-подзолистых и серых лесных почвах при рядовом посеве 4,5...5,0 млн всхожих семян на 1га, широкорядном — 2,5...3,0 млн; на черноземных почвах — соответственно 3,5...4,5 млн и 2,0...2,5 млн; в условиях недостаточного увлажнения на черно­ земных и каштановых почвах при рядовом посеве — 2,5...3,5 млн и широкорядном — 1,5...2,5 млн. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . При посеве семян на неболь­ шую глубину слабее развивается корневая система и всходы полу­ чаются невыравненными. При большой глубине посева гречиха с трудом выносит на поверхность семядоли, всходы бывают изреженными и ослабленными. На влажных и тяжелых почвах оптимальная глубина заделки семян составляет 4...5 см, на окультуренных структурных почвах — 5...6 см. При пересыхании верхнего слоя почвы глубину заделки увеличивают до 6...8 см. У х о д з а п о с е в а м и . Для получения равномерных и друж­ ных всходов в сухую погоду одновременно с посевом или вслед за ним проводят прикатывание почвы кольчато-шпоровыми или 282 кольчато-зубчатыми катками. Для уничтожения всходов сорняков и при уплотнении почвы целесообразно проводить боронование легкими или сетчатыми боронами, а в случае образования почвен­ ной корки — ротационными боронами. Этот прием проводят по всходам в фазе образования первого настоящего листа поперек или по диагонали к направлению посева в полуденные часы, когда у растений снижается тургор и уменьшается вероятность их по­ вреждения. При послевсходовом бороновании наряду с уничтожением проростков и всходов сорняков повреждается и часть растений. Боронование до всходов изреживает посевы гречихи на 9 %, а пос­ ле всходов — на 13...19 %. Поэтому во избежание повреждения ра­ стений боронование изреженных посевов не проводят. Для поддержания почвы в рыхлом состоянии, сохранения вла­ ги и борьбы с сорняками на широкорядных посевах проводят междурядные обработки. Первую обработку проводят в фазе пер­ вого-второго настоящего листа на глубину 5...6 см; вторую — в фазе бутонизации на глубину 8... 10 см, сочетая ее с подкормкой растений; третью междурядную обработку при необходимости проводят до смыкания рядков на глубину 6...7 см. Число обрабо­ ток и их глубина зависят от засоренности поля, уплотнения почвы и количества выпавших осадков. При недостатке осадков и не­ большой засоренности достаточно двух междурядных обработок. Хороший эффект дает легкое окучивание растений гречихи во время проведения второй или третьей обработки, которое способ­ ствует образованию дополнительных корней и положительно вли­ яет на величину урожая. В дополнение к агротехническим при­ емам борьбы с сорняками на сильнозасоренных полях применяют химическую прополку. Гербицид вносят после посева гречихи за 2...3 дня до появления всходов. В засушливые годы более эффек­ тивно вносить его под предпосевную культивацию с помощью штанговых опрыскивателей. В годы массового размножения бло­ шек, лугового мотылька, совок посевы до цветения обрабатывают инсектицидами. Для получения высоких урожаев гречихи большое значение имеет опыление с помощью пчел. На 1 га посева необходимо иметь 2...3 полноценные пчелосемьи, их вывозят на посевы до на­ чала цветения гречихи. Размещать ульи нужно группами на рас­ стоянии не более 300...500 м между ними, чтобы обеспечить встречное опыление. У б о р к а у р о ж а я . Вследствие длительного периода созрева­ ния гречихи (25...35 дней) величина выращенного урожая во мно­ гом зависит от правильного выбора сроков и способов уборки. В период созревания на одном растении имеются созревшие и зеле­ ные плоды, цветки и бутоны. Во влажную погоду созревание рас­ тягивается, в засушливую — образование плодов прекращается. Возможно возобновление процесса образования плодов, если за283 суха сменяется влажной погодой. Увеличение массы зерна прекра­ щается при снижении его влажности до 40...36 %, влажность стеб­ лей и листьев в это время остается высокой и составляет 50...65 %. Первыми созревают плоды в нижнем ярусе растения. Созревшие плоды легко осыпаются. Гречиху убирают раздельным способом при побурении на рас­ тениях 67...75 % плодов. Скашивание гречихи в валки проводят в утренние и вечерние часы при относительной влажности не менее 55 %. При снижении влажности зерна в валках до 14... 16 % (через 2...4 дня после скашивания) приступают к обмолоту, который ведут при уменьшенной частоте вращения барабана (500...600 м и н ) . Длительное пребывание гречихи в валках недопустимо, так как пересушенные плоды легко осыпаются, что приводит к большим потерям урожая. - 1 Контрольные вопросы и задания 1. Назовите особенности биологии гречихи культурной. 2. Перечислите фазы развития гречихи. 3. Каковы особенности строения цветка гречихи? 4. Назовите наиболее распространенные сорта гречихи. 5. Каковы нормы, сроки и способы посева гречихи? 6. Расскажите о сроках и способах уборки гречихи. Глава 16 ЗЕРНОВЫЕ БОБОВЫЕ КУЛЬТУРЫ Зерновые бобовые культуры принадлежат к ботаническому се­ мейству Бобовые (Fabaceae) и имеют много общего в биологии рас­ тений, приемах возделывания и качестве получаемой продукции. Преимущества зерновых бобовых перед культурами семейства Мятликовые заключается в том, что бобовые производят на еди­ нице площади больше белка, качество и усвояемость его выше. Они дают самый дешевый белок, включая в биологический круго­ ворот азот воздуха, недоступный для других растений. Фиксация азота воздуха происходит в процессе симбиоза бобовых с клубень­ ковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, ак­ кумулированной растением. Зерновые бобовые культуры возделывают для получения семян с высоким содержанием белка. Эти культуры делят на пищевые, кормовые, технические и универсальные. Фасоль и чечевица от­ личаются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, их используют только в питании людей. Чину, нут, кормовые бобы, люпин белый и желтый применяют главным образом в комбикор­ мовой промышленности, хотя в некоторых странах семена нута и люпина белого употребляют в пищу. Соя до недавнего времени 284 была известна как техническая культура. В последнее время ее все шире используют как пищевую и кормовую культуру. По универ­ сальности использования соя не имеет себе равных среди полевых растений. Горох также отличается универсальным использовани­ ем, его широко применяют в питании человека и в качестве корма для животных. По зоотехническим нормам в 1 энергетической кормовой еди­ нице (ЭКЕ) должно содержаться 105...115 г сырого белка. Факти­ чески же средняя белковистость заготовляемых в России кормов составляет 75...80 г, или 80...85 % нормы. Дефицит белка вызывает перерасход кормов на единицу животноводческой продукции на 20...30 % и служит одним из главных препятствий для повышения продуктивности животных. В решении проблемы растительного белка весьма важная, если не решающая, роль принадлежит бобовым культурам. Зерновые бобовые не только сами обладают высокой кормовой ценностью, но и улучшают использование животными кормов других низко­ белковых культур. Данные о кормовой и пищевой ценности семян зерновых бобовых культур приведены в таблице 39. 39. Содержание белка, жира, энергии, полноценность белка семян зерновых бобовых культур Культура Соя Люпин белый » желтый Люпин узколистный Вика посевная » мохнатая Чечевица Фасоль Чина Бобы кормовые Горох посевной » полевой Нут Белок, % на Полно­ Жир, % на абсолютно ценность абсолютно сухое сухое белка, % вещество вещество 40 38 42 36 31 30 30 30 28 28 24 21 23 88 80 80 76 77 73 85 85 77 75 78 76 78 18 10 7 6 2 2 5 3 2 2 2 2 5 Энергия, МДж в 1 кг зеленой массы 23 21,2 20,8 20,2 19,1 19 19,7 19,2 18,9 18,9 18,6 18,5 18,7 18,11 18 18,08 17,79 18,05 18 18,21 17,79 17,91 17,8 17,8 Белок, г в 1 энергетической кормовой единице 185 188 212 186 170 166 160 163 164 164 128 119 122 Как видно из таблицы, у всех зерновых бобовых культур обес­ печенность Э К Е белком в 1,5...3,0 раза превосходит норму. Содержание белка в семенах зерновых бобовых культур опре­ деляется не столько генотипом сорта и районом выращивания, 285 сколько условиями для симбиотической фиксации азота возду­ ха — агрохимическими показателями почвы, влагообеспеченностью растений. На кислых, бедных питательными веществами почвах симбиотическая фиксация азота воздуха малоактивна или не происходит совсем, растения испытывают азотное голодание, в результате содержание сырого белка в зеленой массе и семенах бывает минимальным, а урожай — низким. Аналогично влияет на содержание белка недостаток влаги на бедных азотом почвах, ког­ да фиксации азота воздуха не происходит, а доступных форм ми­ нерального азота мало. В связи с этим колебание содержания бел­ ка у одной и той же культуры в одном районе достигает 10... 15 % и более (табл. 40). 40. Содержание белка, % на абсолютно сухое вещество, в семенах и зеленой массе зерновых бобовых культур в зависимости от активности симбиоза Семена Культура Соя Люпин желтый » белый » узколистный Фасоль обыкновенная Чечевица Бобы кормовые Чина посевная Вика посевная » мохнатая Нут Горох посевной » полевой Зеленая масса Активность симбиоза высокая средняя нет симбиоза 52 50 43 41 38 37 37 36 35 35 32 30 27 40 44 38 36 30 30 28 28 31 30 23 24 21 29 29 30 23 24 20 20 19 21 21 19 19 18 высокая средняя нет симбиоза 26 25 23 22 22 18 18 17 13 14 13 13 25 26 25 25 24 26 24 18 23 21 21 17 18 17 14 13 14 14 13 13 13 Среднее же содержание белка в семенах и зеленой массе одной культуры по почвенно-климатическим зонам остается близким. Семена зерновых бобовых культур отличаются высоким с о ­ держанием незаменимых аминокислот (табл. 41). Содержание основных незаменимых аминокислот в белке зерновых бобовых культур в 1,5...3,0 раза больше, чем в белке мятликовых культур. Например, в 1 кг семян сои лизина содержится в 6 раз больше, чем в 1 кг пшеницы. Кроме того, в семенах некоторых зерновых бобовых культур содержится значительное количество жира, например у сои 16...27 %, у нута около 5, у люпина белого до 10 %, что повышает кормовую ценность этих растений. 286 41. Содержание незаменимых аминокислот, г/кг сухого вещества, в семенах зерновых бобовых культур Соя Люпин Бобы Чина Горох Фасоль Чечевица посевной желтый кормовые посевная Лизин 24 23,3 Метионин Цистин Аргинин Лейцин 5 4,6 25,6 41,6 Фенил ал анин Треонин Валин Триптофан Гистидин Сумма десяти незаменимых аминокислот 16 13 16,5 3,6 1,5 6,2 16,5 44 14,6 11 16 4,4 6,5 144 Аминокислота 8 157,9 22,3 4 22,7 1 6,3 21,6 38,8 2,8 19,7 31,8 11,6 11,7 И 1,8 4,9 119 13 10,9 15,8 5,3 9 147 16,2 4,1 4,4 28,3 37,5 15,5 14 11,2 1,8 11 144 14,5 3,3 4,2 17 24,8 6,2 9,8 9,6 1,6 18,4 4,5 3 23,1 33,5 10 12 12,5 2,9 7 98 6,1 126 Нут 20,7 5,2 4,8 24,4 39,6 11,3 10,5 11,5 3 6 137 Семена зерновых бобовых культур используют для приготовле­ ния круп и муки, кондитерских изделий, консервов, пищевых и кормовых концентратов. Из недозрелых семян и плодов многих бобовых изготавливают овощные консервы. Масло из семян сои имеет пищевое и техническое значение, а фермент уреазу, как и белок фасоли, применяют в медицине. Семена некоторых зерно­ вых бобовых (сои, чины) служат сырьем для получения казеина, клея и пластмасс. Агротехническое значение бобовых состоит в том, что они, обеспечивая большой сбор растительного белка, меньше истоща­ ют почву азотом, чем другие культуры. Весь симбиотически фик­ сированный азот воздуха отчуждается с урожаем зерновых бобо­ вых, но с их органическими остатками в поле остается больше азо­ та, чем с органическими остатками небобовых культур. Поэтому в качестве предшественника они обеспечивают больший урожай последующей культуры, чем мятликовые предшественники. При благоприятных условиях симбиоза ( р Н 6...7, достаточ­ ной обеспеченности фосфором, калием, магнием, бором, молиб­ деном, наличии специфичных вирулентных активных штаммов клубеньковых бактерий, оптимальной влажности почвы) горох посевной может усвоить за вегетацию до 150 кг/га, бобы кормовые и соя — до 250 кг/га азота воздуха, при этом урожайность состав­ ляет 3...4 т семян с 1 га и более (без затрат на азотные удобрения). Однако на практике чаще всего параметры каких-либо факто­ ров среды бывают неблагоприятны, активность симбиоза ослабле­ на, фиксируется всего 20...60 кг азота воздуха на 1 га, урожайность низкая (1,2...1,5 т/га). Нередко из-за повышенной кислотности 287 С0Л почвы, недостатка влаги или элементов питания фиксации азота воздуха не происходит, растения дают низкие урожаи с минималь­ ным содержанием белка. Алкалоидные сорта люпина желтого возделывают на сидеральное удобрение на песчаных почвах, а люпина узколистно­ го — на суглинистых. При этом они формируют до 30 т зеленой массы на 1 га, что по действию на урожай последующей культуры эквивалентно внесению такого же количества органических удобрений. В мировом земледелии зерновые бобовые занимают около 135 млн га, или около 14 % посева зерновых хлебов. На террито­ рии России среднегодовая площадь под зерновыми бобовыми культурами составляет около 5 млн га, из них около 4 млн га зани­ мает горох. По посевным площадям гороха Россия занимает пер­ вое место в мире, далее идут соя и люпин. Фасоль, чечевицу, чину, нут и кормовые бобы возделывают на небольших площадях. В сухих районах степной зоны большое значение приобретают засухоустойчивые нут и чина; на плодородных глинистых и сугли­ нистых землях центральной части лесной зоны и Предуралья — высокоурожайные кормовые бобы, а на песчаных почвах — жел­ тый кормовой люпин. На Дальнем Востоке, в некоторых районах Северного Кавказа, Центрального и Нижнего Поволжья наиболее ценная культура из зерновых бобовых — соя. Ботаническое описание. Корневая система зерновых бобовых имеет главный стержневой корень, проникающий на глубину до 1...2 м, и многочисленные боковые корни второго, третьего и п о ­ следующих порядков, размещенные в основном в пахотном слое почвы. На черноземах и других плодородных почвах с большим гумусовым горизонтом 70...75 % корневой системы размещается в пахотном слое почвы. На дерново-подзолистых почвах доля корней в этом слое составляет 85...95 %, а на почвах с м о щ н ы м подзолистым слоем все корни размещены в пахотном слое. О п ­ тимальная плотность почвы для нормального развития к о р н е ­ вой системы 1,0...1,3 г / с м . Особые требования зерновых бобо­ вых культур к объемной массе почвы обусловлены необходимо­ стью повышенной аэрации корневой системы. Дело в том, что для биологической фиксации 1 мл азота воздуха в энергетичес­ ких центрах клубеньков расходуется 3 мл кислорода, поступаю­ щего через поверхность клубеньков и доставляемого в энерге­ тические центры леггемоглобином. На связных почвах с повы­ шенной плотностью симбиотическая система испытывает кислородное голодание и активность биологической азотфикса­ ции снижается. Эти особенности развития корневой системы на почвах раз­ личных типов определяют дифференциацию технологических приемов. 3 288 Стебель у зерновых бобовых имеет различное строение. У горо­ ха, вики, чечевицы, чины и некоторых форм фасоли стебли поле­ гающие. Верхушечные листочки перистых листьев редуцированы в усики, с помощью которых растения цепляются друг за друга. До полного налива семян стебли поддерживаются в вертикальном по­ ложении, к созреванию стебли полегают. У сои, люпина, бобов, нута, кустовых форм фасоли стебли прочные и сохраняют верти­ кальное положение в течение всей вегетации. Листья различаются по строению. По этому признаку зерновые бобовые делят на три группы: растения с перистыми листьями (го­ рох, чечевица, чина, нут, бобы); с тройчатыми листьями (фасоль, соя); с пальчатыми листьями (люпины). Эти группы растений отличаются по характеру начального рос­ та, а в связи с этим и по особенностям агротехники. Растения пер­ вой группы прорастают за счет эпикотиля и поэтому не выносят семядоли на поверхность. Они допускают более глубокую заделку семян, боронование до появления всходов и после. Растения второй и третьей групп растут вначале благодаря рас­ тяжению подсемядольного колена (гипокотиля) и выносят на по­ верхность почвы семядоли. Они требуют более мелкой заделки се­ мян, их нельзя бороновать до всходов. Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой величины и формы (лодочка, парус и крылья). В цветке 10 тычинок и один пестик с одногнездной завязью и несколькими семяпочками. Окраска венчика от белой до яркокрасной и фиолетовой. У большинства зерновых бобовых цветки со­ браны в соцветия на верхушке главного стебля и боковых побегов. Плод — боб различной величины и формы. Раскрывается он двумя створками и содержит несколько семян. После созревания у большинства видов бобы растрескиваются по продольным швам, створки боба скручиваются и семена разбрасываются. У нута и некоторых видов и сортов люпина бобы не растрескиваются. Се­ лекционерам удалось создать сорта сои, чины и фасоли со слабой растрескиваемостью бобов. Семена имеют разнообразную форму, величину и окраску. Семя состоит из семенной оболочки и зародыша. На месте при­ крепления семени к плоду сохраняется семенной рубчик, а у фа­ соли — бугорки халазы и микропиле. Зародыш состоит из двух мя­ систых семядолей и заключенных между ними зародышевого ко­ решка и почечки, из которых формируется надземная часть растения. Семядоли представляют собой зародышевые листья, в них откладываются запасные питательные вещества, используе­ мые при прорастании. У зерновых бобовых отмечают следующие фазы роста: 1 — всходы, 2 — ветвление стебля, 3 — бутонизация, 4 — цветение, 5 — образование бобов, 6 — налив семян, 7 — полный налив семян (начало созревания), 8 — полная спелость. 1 9 Г. С. П о с ы п а н о в 289 Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Зерновые бобовые делят на три группы: наиболее холодостойкие, холодо­ стойкие и теплолюбивые. В разные периоды роста они предъявля­ ют неодинаковые требования к температуре (табл. 42). 42. Требования зерновых бобовых культур к температуре в разные периоды роста Температура, °С, в период Культура формирования веге­ тативных органов всходов Наиболее Горох, чина, чечевица Люпин узколистный, бобы кормовые, нут цветения плодоношения 10...15 16...21 12...10 22...16 8...12 16...21 15...10 24... 16 15-18 18...25 15...10 23...18 холодостойкие 4...5 4...S 6...12 12...16 Холодостойкие 5...6 5...6 9...12 12...18 Теплолюбивые Соя, фасоль 10...13 15...18 10...13 15...26 П р и м е ч а н и е . В числителе — биологические минимумы, в знаменателе — оптимумы температур. Наиболее холодостойкие культуры (нут) переносят в фазе всхо­ дов заморозки до —8 °С, люпин и кормовые бобы — до —8, а соя — до —3 °С. Наиболее чувствительна к заморозкам фасоль, всходы ее погибают при температуре —1 °С. Для зерновых бобовых растений особенно важны повышенные температуры р фазы налива и созревания семян, поэтому посев нельзя проводить в более поздние сроки, что ограничивает про­ движение некоторых из них в более северные районы. Требования к в л а г е . Зерновые бобовые культуры предъявляют повышенные требования к влагообеспеченности в течение вегетации. Это связано с тем, что даже при непродолжи­ тельном дефиците влаги клубеньки отмирают из-за недостатка уг­ леводов. Ассимиляты листьев направляются на рост мелких кор­ ней, которые должны обеспечить растение водой. Прекращение симбиотической азотфиксации вызывает азотное голодание расте­ ний и снижение продуктивности. При восстановлении оптималь­ ной влажности почвы на периферии корневой системы образуют­ ся новые клубеньки, однако азотный стресс отрицательно сказы­ вается на урожайности культур. Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечиваю­ щая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучше­ го качества, — это влажность в диапазоне от 100 % ППВ до влаж­ ности разрыва капилляров (около 60 % ППВ). 290 Т р е б о в а н и я к с в е т у . По требованию к свету зерновые бобовые могут быть разделены на три группы: 1 — растения длин­ ного дня (горох, чечевица, чина, люпин и бобы), у них период ве­ гетации укорачивается с удлинением светового дня; 2 — растения короткого дня (соя и некоторые виды фасоли), у них период ве­ гетации сокращается с уменьшением светового дня; 3 — группа нейтральных растений (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута). Однако почти каждая культура имеет сорта, которые к про­ должительности дня относятся нейтрально. У короткодневных рас­ тений период вегетации увеличивается с продвижением на север. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Наиболее благоприятны для зер­ новых бобовых среднесвязные, слабокислые или нейтральные су­ глинистые и супесчаные почвы, содержащие достаточно фосфора, калия и кальция. Они плохо удаются на кислых и песчаных поч­ вах. Исключение составляет люпин желтый, который дает хоро­ шие урожаи на песчаных почвах даже при р Н 4,0...4,5. На пес­ чаных слабокислых почвах неплохо удается горох полевой (пелюшка). Бобовые культуры предъявляют неодинаковые требования к реакции почвенного раствора. По активности симбиоза в зависи­ мости от рН почвы они разделены на 6 групп (см. табл. 6). Т р е б о в а н и я к э л е м е н т а м п и т а н и я . Поскольку зер­ новые бобовые культуры содержат больше питательных веществ в единице урожая, то и потребность их в элементах минерального питания выше, чем у мятликовых культур. Потребность в элемен­ тах питания достаточно полно характеризуется показателями вы­ носа и максимального потребления (см. табл. 11). Показатели выноса определяют в период уборки урожая. Мак­ симальное накопление всех элементов минерального питания и накопление органического вещества у зерновых бобовых культур наблюдаются в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опада­ ют. Затем начинаются сбрасывание листьев, опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Этот процесс продолжается до полного созревания семян, в результате чего часть элементов питания растения теряют. Разность между мак­ симальным накоплением и отчуждением с урожаем равна коли­ честву питательных веществ, которое оставляет после себя куль­ тура в поле с корневыми, пожнивными остатками и раститель­ ным опадом. В среднем с 1 т семян и соответствующим количеством орга­ нической массы растения зерновых бобовых культур выносят азота, фосфора и калия 110 кг, что почти в 2 раза больше, чем с 1 т зерна мятликовых. Максимальное потребление азота на фор­ мирование 1 т семян бобовых составляет в среднем 69 кг, а на формирование 1 т зерна мятликовых — 34 кг, т. е. вдвое меньше. Поэтому при низкой активности симбиоза или при его отсутС0Л 19* 291 ствии зерновые бобовые культуры дают урожай в 1,5...2,0 раза меньше, чем зерновые мятликовые. В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобо­ вые культуры используют фосфора меньше, чем во влажные, а ка­ лия — больше. При недостатке влаги вынос азота урожаем и со­ держание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормаль­ ной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза). Динамикой потребления элементов питания определяются сроки уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем его собирают лишь треть сырого белка от возможного. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший уро­ жай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цве­ тения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов. Элементы технологии возделывания зерновых бобовых культур. В возделывании зерновых бобовых есть много общих элементов, которые изложены в данном разделе. Технологические приемы, специфичные для отдельных культур, описаны в агротехнике со­ ответствующей культуры. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Зерновые бобовые культуры можно размещать в севообороте после любых культур, кроме м н о ­ голетних бобовых трав и зерновых бобовых. Размещение их по бо­ бовым культурам ведет к накоплению в поле специфичных вреди­ телей и болезней и снижению урожайности. Считают, что зерно­ вые бобовые культуры можно возвращать на то же поле не ранее чем через 3...4 года, когда численность специфичных вредителей и болезней снизится. Сами зерновые бобовые культуры — хорошие предшественни­ ки для зерновых, пропашных и технических культур, поскольку при благоприятных условиях симбиоза они менее, чем другие культуры, истощают почву азотом. У д о б р е н и е . Все бобовые культуры охотнее используют мине­ ральные формы азота, чем азот воздуха. Однако азотные удобрения угнетают азотфиксацию тем сильнее, чем выше норма азота. При благоприятных условиях симбиоза ( р Н , соответствующая биоло­ гии этой культуры, достаточная обеспеченность макро- и микроэле­ ментами, наличие специфичного вирулентного активного штамма ризобий) под зерновые бобовые культуры не следует вносить азот­ ные удобрения. Они, угнетая симбиоз, снижают количество фикси­ рованного азота воздуха на величину усвоенного азота удобрений и не повышают семенную продуктивность зерновых бобовых культур (высокие нормы азотных удобрений иногда снижают ее). Таким образом, для научно обоснованного определения видов и норм минеральных удобрений под зерновые бобовые культуры необходимо знать, каково содержание питательных веществ в почС0Л 292 ве данного поля, есть ли возможность обеспечить оптимальные условия для симбиотической азотфиксации, применить орошение на данном поле, а также какой урожай планируется. Потребность в фосфорно-калийных удобрениях и нормы их внесения под зерновые бобовые культуры определяются в первую очередь содержанием этих элементов в почве конкретного поля. По обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием почвы дифференцированы на 6 групп (см. табл. 8). При низком содержании в почве фосфора и калия и повышен­ ной кислотности внесение даже высоких норм фосфорно-калий­ ных удобрений и извести непосредственно под бобовую культуру не обеспечивает активной азотфиксации и хорошего урожая из-за наличия в пахотном слое почвы многочисленных очагов с повы­ шенной кислотностью и низким содержанием фосфора и калия. На такой почве рекомендуется высевать бобовые на второй год после известкования и внесения фосфорно-калийных удобрений. На хорошо произвесткованных почвах, среднеобеспеченных подвижным фосфором и обменным калием, норму фосфора и ка­ лия определяют, исходя из биологии культуры и ожидаемого уро­ жая. Фосфорно-калийные удобрения вносят осенью под зяблевую вспашку. Можно их вносить и под весеннюю глубокую культива­ цию. На почвах с повышенным и высоким содержанием фосфора и калия фосфорно-калийные удобрения, как правило, несуществен­ но повышают урожайность зерновых бобовых. На таких почвах иногда вносят небольшие нормы фосфорных и калийных удобре­ ний под предпосевную культивацию для поддержания фосфорнокалийного уровня почвы. На почвах с очень высокой обеспечен­ ностью этими элементами фосфорно-калийные удобрения не вносят. Исключение среди зерновых бобовых представляет люпин жел­ тый, под который фосфорно-калийные удобрения не вносят, если содержание этих элементов в почве составляет более 50 мг/кг почвы. Микроэлементы растения потребляют в незначительных коли­ чествах, однако они имеют очень важное значение для симбиоти­ ческой азотфиксации. При их недостатке резко снижается, а иног­ да полностью прекращается фиксация азота воздуха. Наибольшую важность представляют бор и молибден. Молибден входит в фер­ ментный комплекс — нитрогеназу, который осуществляет рас­ щепление молекул азота. Бор способствует развитию сосудистопроводящей системы, доставляющей углеводы из листьев в клу­ беньки. По содержанию основных микроэлементов почвы делят на 5 групп (см. табл. 11). Микроэлементы используют, если содер­ жание их в почве ниже средней обеспеченности. При выращивании зерновых бобовых культур применяют бак­ териальные удобрения. Для образования клубеньков на корнях 293 бобовых культур необходимо наличие специфичного вирулентно­ го активного штамма ризобий. Род Rhizobiwn делится (по Л. М. Доросинскому) на 11 видов. Каждый вид инфицирует один или несколько видов бобовых культур. Там, где данную культуру возделывают давно, в почве есть спонтанные штаммы ризобий. Например, практически повсемест­ но есть клубеньковые бактерии гороха, вики, кормовых бобов. Инокуляция семян этих культур, как правило, бывает неэффек­ тивной. А такие культуры, как люпин и соя, высеваемые впервые на данном поле, требуют искусственного заражения специфич­ ным штаммом ризобий. Без этого клубеньки на корнях не образу­ ются, азотфиксации не происходит, и урожайность культуры бу­ дет ограничена естественным плодородием почвы. После известкования почв высокими нормами известковых удобрений, обеспечивающих уменьшение р Н на 1,5...2,0 еди­ н и ц ы , целесообразно проводить инокуляцию всех бобовых культур более активными штаммами ризобий, так как на к и с ­ лых почвах спонтанные штаммы обладают пониженной актив­ ностью. Самым совершенным и наиболее эффективным инокулятом считается ризоторфин — культура ризобий на основе стерилизо­ ванного торфа. Его выпускают в полиэтиленовых пакетах на 1, 2 или 5 гектарных порций (1 гектарная порция равна 200 г сухого молотого торфа). На этикетке указано, под какую культуру пред­ назначен препарат, штамм клубеньковых бактерий, срок изготов­ ления и дана краткая инструкция по применению. Срок годности препарата 6 мес. Хранить ризоторфин следует в темном сухом п о ­ мещении отдельно от пестицидов при температуре 3...15 °С. При температуре ниже нуля и выше 15 °С часть клубеньковых бактерий гибнет, причем перегрев особенно опасен. Если при транспорти­ ровке или хранении ризоторфин подвергался замораживанию, его необходимо выдержать при температуре 13...15 "С в течение 7...10 сут. Семена обрабатывают в день посева, еще лучше делать это н е ­ посредственно перед посевом, так как ризобий, нанесенные на поверхность семян, быстро гибнут — уже через 5...6 ч после обра­ ботки их число уменьшается вдвое. Если бактеризованные семена не были высеяны в тот же день, их снова обрабатывают в день п о ­ сева. Обработку проводят в крытых помещениях или под навесом, чтобы на семена не попадали прямые солнечные лучи, губительно действующие на бактерии. По этой причине высевать инокулированные семена необходимо при закрытом ящике сеялки. Инокуляцию семян можно проводить вручную или механизи­ рованно. При ручной обработке семена (100...200 кг) высыпают на брезент, увлажняют водой (1 % массы семян), перемешивают, опудривают соответствующим количеством ризоторфина и тщаС 0 Л 294 тельно перемешивают до равномерного распределения препарата на поверхности семян. Предварительное суспензирование ризоторфина дает худшие результаты. Механизированную обработку семян ризоторфином осуществ­ ляют машинами для протравливания семян по такой же техноло­ гии, как протравливание. При инокуляции и обработке семян пестицидами необходи­ мо учитывать следующие правила: протравливание семян ф е н тиурамом*, Т М Т Д и аналогичными препаратами лучше осуще­ ствлять заблаговременно, не менее чем за 1 мес до посева; обра­ ботку семян препаратами, менее токсичными для клубеньковых бактерий (фундазолом, Б М К и другими протравителями, изго­ товленными на основе беномила), можно совмещать с обработ­ кой ризоторфином в день посева; для лучшей удерживаемости ризоторфина и протравителей на гладкой поверхности семян необходимо использовать прилипатели: концентрат барды твер­ дой или жидкой (1,0...1,2 к г / т ) , патоку, мучной или крахмаль­ ный клейстер (0,5 кг/т). Прилипатели разводят в 8 л воды на 1 т семян. О б р а б о т к а п о ч в ы . Основная обработка почвы под зер­ новые бобовые культуры та же, что и под зерновые мятликовые. При посеве их после зерновых проводят лущение стерни дисковы­ ми лущильниками на глубину 7...8 см. Через 2...3 нед проводят зяблевую вспашку на черноземных почвах на глубину 25...27 см, на прочих почвах на глубину пахотного слоя (20...22 см) плугами с предплужниками. При длительном теплом периоде после вспашки проводят две культивации зяби для уничтожения сорняков. Предпосевная обработка заключается в культивации, вырав­ нивании и прикатывании почвы. После культивации под культу­ ры, выносящие семядоли на поверхность, проводят прикатыва­ ние. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . За 3...4 нед до посе­ ва семена протравливают против корневых гнилей и аскохитоза ТМТД, 80 % с. п. (3...4 кг/т), фундазолом, 50 % с. п. (2...3 кг/т), фентиурамом* (3...4 кг/т). Против корневых гнилей особенно э ф ­ фективен препарат тачигарен* (1...2 кг/т). При необходимости не­ посредственно перед посевом их обрабатывают ризоторфином и микроэлементами, как описано ранее. С р о к и п о с е в а . Холодостойкие культуры — горох посев­ ной, горох полевой, кормовые бобы и др. — высевают в самые ранние сроки (табл. 43). При запаздывании с посевом на 7... 12 дней их урожайность снижается на 15...20 % и более. Теплолюби­ вые культуры (сою и фасоль) сеют при температуре верхнего слоя почвы 8...12°С, обычно через 10... 15 дней после начала весеннеполевых работ. 295 43. Особенности посева зерновых бобовых культур в Нечерноземной зоне России Культура Масса 1000 семян, г Норма высева, млн Способ посева семян на 1 га Срок посева Весенний Горох посев- 150...260 0,8...1,2 Рядовой и узкорядный ранний ной Тоже » полевой 150... 170 8,8...1,2Тоже Бобы кормо- 200...450 0,4...0,7 Рядовой и вые широкорядный Чина посев- 160...310 0,9...1,1 Рядовой и узкорядный ная Нут 160...220 0,6...0,8 Рядовой и широкорядный Весенний Чечевица 55...65 2,0...2,5 Рядовой и узкорядный средний крупносемяннач » 25...30 2,5...3,ОТоже То же мелкосемянная Вика посевная 45...86 2,0...2,3 » Осенний • » мохнатая 25...30 2,5...3,5 » Весенний Люпин узко- 150...180 1,1...1,2 » ранний листный » желтый 125...150 1,1...1,2 Рядовой То же » белый 240...450 0,6...0,8 Рядовой и » широкорядный 100...250 0,3...0,7 Широкоряд» Соя ный Фасоль обык- 200...400 0,3...0,5 То же Весенний поздний новенная легких, тяже­ средних лых Продол­ житель­ ность вегета­ ции, сут 5...8 3...5 70...140 4...6 7...8 3...4 4...6 75...110 90...120 5...6 3...4 80... 120 6...9 3...4 70...115 3...5 - 80...120 Глубина посева (см) на почвах 3...5 65...70 3...4 3...4 3...5 2...3 2...3 2...3 75...120 300 85...115 3...5 3...5 2...3 2...3 90...120 90...135 4...6 3...4 80...160 3...5 2...4 90...100 Н о р м а в ы с е в а . Она зависит от места, цели возделыва­ ния и способа посева. В районах с достаточной влагообеспеченностью применяют более высокие нормы высева, чем в засушливых районах, при широкорядном способе они меньше, чем при рядо­ вом и узкорядном, при посеве на зеленую массу нормы высева выше, чем при посеве на семена. У х о д з а п о с е в а м и . Основные мероприятия при уходе за посевами заключаются в уничтожении почвенной корки, борь­ бе с сорняками, вредителями и болезнями растений. Эти приемы специфичны для разных зерновых бобовых и изложены при опи­ сании соответствующих культур. У б о р к а у р о ж а я . В связи с неравномерностью созрева­ н и я семян большинство зерновых бобовых культур убирают двухфазным способом. Нут и сою убирают прямым комбайнированием. 296 П о с л е у б о р о ч н а я о б р а б о т к а с е м я н . Полученные в результате обмолота семена влажностью менее 17% подвергают обработке с использованием общепринятых машин. Если влажность семян превышает 17 %, то после предваритель­ ной очистки их сушат на сушилках активного вентилирования в агрегате с воздухоподогревателями или сушилках шахтного типа. При сушке необходимо соблюдать следующие режимы: Влажность семян до сушки, % Температура теплоносителя, °С Более 27 25 21...27 28 18...21 32 Менее 18 40 Высота насыпи не должна превышать 0,5...0,7 м. Расход воздуха за 1 ч составляет 1000...1500 м семян. Продолжительность сушки при указанных режимах 2...3 сут. Семена, высушенные до кондиционной влажности (13... 16 % в зависимости от культуры), очищенные и отсортированные, хранят в сухих проветриваемых помещениях в закромах с высотой насы­ пи не более 2,5 м или в мешках с высотой не более восьми рядов и шириной не более длины двух мешков. Выращивание зерновых бобовых культур на зеленую массу. Мак­ симальный урожай зеленой массы бобовых культур наилучшего ка­ чества и с наименьшими затратами можно получить при выращива­ нии многолетних бобовых трав в чистых посевах. Однако из-за ог­ раниченности таких посевов для получения высокобелковой зеленой массы, используемой на травяную муку, сенаж, подкормку животным в летний период, широко выращивают однолетние бобо­ вые культуры. Семена таких культур, как горох полевой, люпин уз­ колистный, вика посевная и мохнатая, практически не используют в комбикормовой промышленности. Эти культуры выращивают преимущественно на зеленую массу. Кроме того, на зеленую массу возделывают и культуры типично зернового использования — горох посевной, кормовые бобы, чину, сою, люпин белый. Агротехника зерновых бобовых культур на зеленую массу в ос­ новном не отличается от агротехники их на семена. Лишь норму высева семян в первом случае увеличивают на 10... 15 %. Уборку урожая на зеленую массу проводят в период полного налива семян в средних бобах, когда нижние бобы начинают жел­ теть (буреть), верхние заканчивают налив семян, но растения еще не сбрасывают листья. При уборке в фазе цветения большинство культур накапливает лишь 30...40 % белка от максимально воз­ можного (табл. 44). При необходимости ранней уборки на зеленую массу в хозяй­ стве целесообразно высевать несколько видов зерновых бобовых культур, отличающихся различной динамикой формирования урожая. Разновременное наступление фаз цветения и налива се­ мян позволит продлить срок уборки зеленой массы до 40 дней с минимальным недобором урожая. 3 297 44. Сравнительная продуктивность зерновых бобовых культур при уборке на зеленую массу в разные фазы развития растений Горох Горох Вика Чина полевой посевной посевная посевная Показатель Цветение Сбор зеленой массы, т/га 8,5 5,9 5,5 Образование верхних бобов Сбор зеленой массы, т/га Сбор белка, ГДж/га Энергосодержание, ГДж/га 19,2 440 79,7 15,5 320 64,2 17,5 380 78,6 16,8 420 69,6 22,3 590 110,6 17,6 460 87,2 Полный налив семян в верхних бобах Сбор зеленой массы, т/га Сбор белка, ГДж/га Энергосодержание, ГДж/га 21,8 470 105,6 18,1 360 87,1 В практике распространено возделывание на зеленую массу зерновых культур, таких, как овес, озимая рожь, кукуруза, сорго. Однако корма, приготовленные из зерновых культур, содержат мало белка (табл. 45). Так, в зеленой массе овса содержится вдвое меньше белка, чем в зеленой массе вики посевной, зеленая масса кукурузы по содержанию переваримого белка уступает гороху по­ севному в 2,5 раза, а сое и чине посевной — в 4 раза. 45. Содержание белка в зеленой массе кормовых культур и его полноценность Культура Содержание белка, % на абсолютно сухое вещество Полноценность белка, % сырого Зерновые бобовые культуры (фаза налива семян) Чина посевная Соя Вика посевная » мохнатая Бобы кормовые Горох посевной » полевой Люпин желтый » белый » узколистный 23 22 21 21 18 18 17 18 18 17 19 19 19 19 16 16 13 17 16 12 85 85 80 80 78 80 70 78 78 70 Мятликовые культуры (фаза молочного состояния зерна) и подсолнечник (конец цветения) Рожь озимая (начало колошения) Овес Сорго Кукуруза Подсолнечник 298 14 11 10 9 И 13 10 7 6 9 75 71 67 60 65 Продолжение Культура Содержание белка, % на абсолютно сухое вещество сырого Полноценность белка, % чистого Смешанные посевы Чина + овес Вика мохнатая + рожь Вика + овес Горох + овес Соя + кукуруза 17 16 16 15 14 14 14 13 12 12 76 75 75 78 70 При выращивании зерновых бобовых в смеси с культурами се­ мейства Мятликовые повышаются количество белка в зеленой массе, усвояемость и переваримость белка мятликовых. Напри­ мер, в зеленой массе овса содержится 11 % сырого белка, а в смеси овса с викой — в 1,5 раза больше. При добавлении сои в посевы кукурузы содержание чистого белка возрастает вдвое. Содержание белка в бобово-мятликовых смесях обусловлено соотношением компонентов. Например, если в вико-овсяной смеси доля вики составляет 55...60 %, а овса — 40...45 % (по мас­ се), то содержание белка в такой смеси достигнет 14 %, а если вики в смеси всего 20...30 %, то белка — не более 9 %. 16.1. ГОРОХ Горох используют на пищевые и кормовые цели. Семена со­ держат 20...26 % белка. Освобожденные от оболочки семена хоро­ шо развариваются. Овощные сорта гороха используют в консерв­ ной промышленности (зеленый горошек). Горох возделывают также в занятом пару на зеленую массу как в чистом виде, так и в смеси с овсом, ячменем и другими культу­ рами. По качеству силос из горохо-мятликовых смесей превосхо­ дит кукурузный, так как в нем содержится больше белка и кароти­ на. В южных районах горох на зерно, используют в качестве пред­ шественника озимых культур. Как и другие зерновые бобовые, го­ рох способен накапливать много белка в урожае в результате сим­ биотической азотфиксации без применения азотных удобрений. Горох —одна из наиболее древних культур. Археологические раскопки показали, что его использовали 20 тыс. лет назад наряду с пшеницей, ячменем и просом. Родина мелкосемянных форм гороха посевного — районы Пе­ редней Азии (Закавказье, северо-западная часть Ирака, горные районы Туркмении, центр Малой Азии). Второй центр происхож299 дения крупносемянных форм гороха, по Н. И. Вавилову, — Вос­ точное Средиземноморье. Благодаря большой пластичности и наличию экологически адаптированных сортов горох выращивают в различных почвенно-климатических зонах России. Наибольшие площади под горо­ хом находятся в Центральном, Центрально-Черноземном, Средневолжском и Северо-Кавказском регионах. Скороспелые сорта гороха выращивают также в Западной, Восточной Сибири и на Урале. Новые сорта гороха отличаются высоким потенциалом урожайности — 4...5 т/га. Ботаническое описание. В культуре распространен вид — горох культурный посевной {Pisum sativum L.). Он включает несколько подвидов, главные из которых — горох обыкновенный посевной (ssp. sativum) — с белыми цветками и светлыми семенами, и горох полевой, или пелюшка (ssp. arvense), с красно-фиолетовыми цвет­ ками и темными, часто крапчатыми семенами. Горох полевой — кормовое растение, он менее требователен к почвам, может расти на песчаных почвах. Корневая система стержневая. Стебель обычно полегающий. Листья сложные парноперистые, заканчиваются ветвящимися усиками. Прилистники крупные, охватывающие стебель. Суще­ ствуют полубезлистные формы, у которых прилистники сохра­ нились, а листочки редуцировались в усики. Имеются п о л н о ­ стью безлистные формы, у которых редуцированы не только листочки, но и прилистники. Цветки располагаются в узлах стебля (рис. 16). Плод — боб с тремя—десятью семенами. Масса 1000 семян 150...250 г в зависимости от сорта и условий возде­ лывания. У гороха посевного есть лущильные и сахарные сорта. У сахар­ ных сортов отсутствует пергаментный слой в створках бобов. Эти сорта возделывают в овощеводстве. Лущильные сорта с жестким пергаментным слоем в створках бобов выращивают на зерно. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Горох — растение длинного д н я . Он сравнительно холодостоек. Д л я нормального развития всходов достаточна температура 5 °С. П р и 10 °С всходы появляются через 5...7 дней. Всходы боль­ шинства сортов переносят заморозки до —4 °С. Все это свиде­ тельствует о возможности и целесообразности посева гороха в ранние сроки. Вегетативные органы хорошо формируются при невысокой температуре (12...16°С). Требования к теплу повышаются в пери­ од образования плодов (до 16...20 °С), а во время роста бобов и на­ лива семян —до 16...22°С. Жаркая погода (выше 26 °С) неблаго­ приятна для формирования урожая. Сумма активных температур для наиболее распространенных сортов составляет за вегетацию всего 1200... 1600 °С, поэтому так широк ареал гороха в нашей стране. 300 Рис. 16. Горох посевной Т р е б о в а н и я к в л а г е . Горох требователен к влаге. Для набухания и прорастания необходимо 100... 120 % воды от сухой массы семян. Ранний посев во влажный слой почвы при выров­ ненной поверхности поля создает условия для быстрого, равно­ мерного набухания семян и появления дружных всходов. В перио­ ды бутонизации, цветения и завязывания бобов гороху требуется влага, недостаток воды в это время вызывает опадение цветков и завязей. Варьирование урожая у гороха в основном связано с из­ менчивостью числа бобов, сформировавшихся на единице площа­ ди. Благоприятные условия влагообеспеченности в этот период особенно важны для формирования высокого урожая. Требования к п о ч в е . Горох предъявляет высокие требования к почвам. Он хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах среднего гранулометрического состава, характеризующихся хорошей аэра­ цией. На кислых и тяжелых заплывающих почвах симбиоз ослаб­ лен и растения испытывают азотное голодание. В зависимости от сорта и условий возделывания вегетацион­ ный период может составить 70... 140 дней. Благодаря способности 301 многих сортов к быстрому развитию эту культуру можно исполь­ зовать в занятом пару и в промежуточных посевах. Как и другие зерновые бобовые культуры с перистыми листьями, горох не вы­ носит семядоли на поверхность, поэтому возможна сравнительно глубокая заделка семян. Горох — самоопылитель, при выращива­ нии его на семена пространственная изоляция не требуется. При возделывании гороха нужно учитывать такие его особен­ ности, как полегающий стебель, а также растянутые периоды цве­ тения и созревания. У многих сортов гороха плоды при созрева­ нии растрескиваются. Эти недостатки преодолевают как агротех­ ническими приемами, так и селекционным путем. Ф а з ы р о с т а и р а з в и т и я . У растений гороха отмечают фазы всходов, бутонизации, цветения и созревания. Последние фазы отмечаются по ярусам, так как цветение и созревание про­ исходят последовательно снизу вверх по стеблю. В одно и то же время генеративные органы, расположенные на разных ярусах, находятся на разных этапах органогенеза. В вегетационном периоде гороха выделяют начальный и конеч­ ный этапы, когда фотосинтез отсутствует: первый этап — посев — всходы и второй — созревание, когда листья полностью пожелте­ ли и налив семян уже закончен, но содержание влаги в семенах еще высокое. От всходов до начала созревания в развитии гороха выделяют четыре периода, каждый из которых характеризуется важными для формирования урожая качествами. Первый период (от всходов до начала цветения) длится у горо­ ха 30...45 дней в зависимости от сорта и условий среды. В это вре­ мя определяется густота растений. Вначале медленно, а затем все быстрее нарастает листовая поверхность, образуются и функцио­ нируют клубеньки. Второй период (цветения и образования плодов) длится 14...20 дней. В это время быстро нарастают листовая поверхность и био­ масса, продолжается и к концу периода завершается рост расте­ ний в высоту, одновременно происходят цветение и образование плодов. В конце этого периода отмечается максимальная площадь листьев и формируется основной показатель, определяющий бу­ дущий урожай, — число плодов в расчете на растение и на едини­ цу площади. Это критический период в формировании урожая, когда из-за недостатка влаги, низкой активности симбиоза или дру­ гих лимитирующих факторов может снизиться завязываемость пло­ дов. С помощью последующих агротехнических мероприятий не­ возможно повысить урожай, если в этот период завязалось мало бо­ бов. Чрезмерное разрастание вегетативной массы в это время неблагоприятно сказывается на формировании урожая семян. В течение третьего периода происходит рост плодов, которые к его концу достигают максимальных размеров. В это время опреде­ ляется число семян на единице площади. Суточные приросты 302 биомассы высокие, как и во втором периоде. В конце третьего пе­ риода отмечается максимальный за вегетацию урожай зеленой массы. Во втором и третьем периодах посев как фотосинтезирующая система функционирует с наибольшей интенсивностью. В это же время растения, особенно высокорослые, полегают. В четвертом периоде происходит налив семян. Идет отток пла­ стических веществ, особенно азота, из других органов в семена. Увеличение массы семян — главный процесс этого периода, за­ вершающий образование урожая. В этот период определяется та­ кой элемент продуктивности, как масса 1000 семян. Затем посев вступает в период созревания, когда влажность семян постепенно уменьшается. Урожайность гороха на уровне 3 т/га может быть получена при густоте растений к уборке 0,8 млн/га. При этом на каждом расте­ нии должно быть к уборке 5...6 бобов и 15...20 семян при массе 1000 семян 200...250 г. Сорта. В Госреестр включено 95 сортов гороха. Наибольшее распространение имеют Неосыпающийся 1, Труженик и новые сор­ та, появившиеся в производстве в 90-е годы XX в.: Орловнанин, Норд, Спрут, Таловец 50, Таловец 60. Современные сорта характеризуются высокой урожайностью, устойчивостью к растрескиванию бобов и осыпанию, относитель­ ной низкорослостью. Они более устойчивы к полеганию. Сорта гороха, наиболее ценные по качеству: Богатырь чешский, Неосыпающийся 1, Норд, Сармат, Смарагд,. Солянский, Таловец 50, Труженик, Флагман 5. В Госреестр включено 16 сортов кормового гороха (пелюшки). Наибольшее распространение имеют Малиновка, СЗМ 85, Друж­ ная, Тася, Новосибирская 1, Орпела. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Лучшие предшественники для гороха — озимые зерновые и пропашные (кар­ тофель, кукуруза, сахарная свекла). Горох часто размещают после яровых зерновых культур. В районах с достаточным количеством тепла горох используют как парозанимающую культуру для озимых. Не следует размещать горох после других зерновых бобовых культур и многолетних бобовых трав, а также возвращать на поле севооборота ранее чем через 5...6 лет из-за опасности поражения вредителями и болезнями. В степной зоне его не следует разме­ щать также после подсолнечника, сильно иссушающего почву. Кроме того, всходы падалицы подсолнечника снижают урожай го­ роха и затрудняют его уборку. У д о б р е н и е . Для формирования 1 т семян и соответствую­ щего количества других органов горох потребляет, кг: N — 45...60, Р 0 - 16...20, К 0 - 20...30, СаО - 25...30 и Mg - 8...13, а также микроэлементы — молибден, бор и др. Горох использует азот неравномерно в течение вегетации. При благоприятных условиях для бобово-ризобиального симбиоза 2 5 2 303 большую часть азота (70...75 % общего потребления) растения мо­ гут получить в результате симбиотической фиксации азота возду­ ха. В таком случае горох не нуждается в применении азотных удобрений, для начального развития он использует азот семядолей и почвы. При оптимальных условиях симбиоза допосевное внесе­ ние азотных удобрений бесполезно. Фосфорно-калийные удобрения под горох следует вносить с учетом выноса питательных веществ с планируемым урожаем. Коэффициенты использования питательных веществ из удобре­ ний зависят от многих факторов, в том числе и от активности симбиоза. О б р а б о т к а п о ч в ы . Осенняя обработка почвы зависит от предшественника и засоренности посевов. Если поле засорено корнеотпрысковыми сорными растениями, то через 2 нед после первого лущения проводят второе лемешными орудиями на глу­ бину 10... 12 см, а затем вспашку плугами с предплужниками. Весной в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах поля обрабатывают комбинированными агрегатами. П о с е в . Для посева используют кондиционные семена. Вы­ деляют семена крупной и средней фракций и используют их для посева раздельно. Если влажность семян 17 % и более, то за ме­ сяц до посева проводят воздушно-тепловую обработку на уста­ новках активного вентилирования при температуре воздуха 30...35 °С в течение 2...3 сут для повышения энергии прораста­ ния. Семена гороха обычно протравливают заблаговременно — за 2...3 мес до посева. Горох высевают в ранневесенние сроки, при этом он лучше использует осенне-зимние запасы влаги в почве, меньше пора­ жается болезнями и вредителями, раньше созревает. В Западной Сибири горох сеют во второй половине мая из-за частых засух в июне. Норма высева гороха зависит от зоны, особенностей сорта, гранулометрического состава почвы и других факторов. Она к о ­ леблется от 0,8 до 1,4 млн всхожих семян на 1 га. В ЦентральноЧерноземной зоне, Поволжье она составляет 1,2...1,4 млн, в Не­ черноземной зоне — 1,2 млн всхожих семян на 1 га. При возделы­ вании на тяжелых почвах, если предусмотрено боронование посевов, норму высева увеличивают на 10...15%. Весовую норму высева устанавливают с учетом массы 1000 семян и их посевной год­ ности. Для крупносемянных сортов она составляет 240...300 кг/га, для мелкосемянных — 150...200 кг/га. У х о д з а п о с е в а м и . После посева, особенно в сухую погоду, поле прикатывают кольчато-шпоровыми катками. Горох сильно страдает от сорных растений. Урожай может сни­ зиться на 30...50 %, поэтому проводят боронование посевов. При этом уничтожается почвенная корка, уменьшается потеря влаги, улучшается аэрация. Если применять довсходовое и послевсходо304 вое боронование, то можно уничтожить 60...80 % однолетних сор­ ных растений. Боронование до всходов проводят через 4...5 дней после посева, когда всходы сорных растений находятся в фазе бе­ лой ниточки и их легко уничтожить. Боронование по всходам го­ роха проводят в фазе 3...5 листьев в дневные часы при скорости агрегата не более 4...5 км/ч. Обработку проводят поперек рядков или по диагонали. Наиболее эффективно сочетание боронования с применением гербицидов. Базагран, 48 % в. р. (2...3 л/га), — наиболее эффектив­ ный контактный гербицид, применяемый в фазе 5...6 листьев у го­ роха. Двудольные сорные растения погибают на 3...4-Й день. В жар­ кую и сухую погоду эффективность препарата снижается, в этом случае его лучше вносить вечером. Для защиты урожая от болезней и вредителей возделывают ус­ тойчивые сорта, применяют биологические, агротехнические и химические способы борьбы с вредителями и болезнями. С учетом порогов вредоносности используют инсектициды: карбофос, 5 0 % к. э. (0,5... 1,2 л/га), фуфанон*, 5 7 % к. э. (0,5...1,2 л/га), и др. У б о р к а у р о ж а я . Полегание гороха отрицательно сказы­ вается на урожае и усложняет уборку. Короткостебельные усатые сорта (с усиками вместо листочков) практически не полегают. Од­ нако на больших площадях возделывают урожайные, но полегаю­ щие сорта. Для таких сортов основной способ уборки — раздель­ ный. Неравномерность созревания, полегаемость стеблей и осы­ паемость семян при созревании у многих районированных сортов делают уборку наиболее сложной операцией в технологии возде­ лывания гороха. Скашивают горох при побурении 60...70 % бобов. К этому времени заканчивается налив семян, их влажность со­ ставляет 35...40 %. Продолжительность скашивания должна быть не более 3...4 дней. В этом случае потери минимальны. Скашивают горох поперек полеглости, а низкорослый (до 40 см) — под углом 45° к ней или навстречу полеглости. Подбор и обмолот валков проводят зерновыми комбайнами при влажности семян 16... 19 % обычно через 2...3 дня после скашивания. При влажности семян менее 15 % они могут дробиться во время обмо­ лота, а влажные — сильно повреждаются. Качество обмолота про­ веряют в течение дня. При сухой массе зазоры между бичами ба­ рабана и планками деки увеличивают, при влажной — уменьшают. У неосыпающихся сортов сроки двухфазной уборки можно сдвинуть на период, когда созреет 90... 100 % бобов, при этом улуч­ шается вымолачиваемость семян. Чистые от сорных растений по­ севы целесообразно и экономически выгодно убирать прямым комбайнированием, когда бобы и стебли сухие, а семена твердые. Зерновой ворох, поступающий от комбайна, содержит сухие семена и влажные примеси. В ворохе могут быть недозрелые семе­ на и плоды, кусочки стеблей и семена сорных растений, поэтому 2 0 Г. С. П о с ы п а н о в 305 ворох нужно сразу пропустить через зерноочистительную машину. После очистки зерно с влажностью более 17 % следует просушить активным вентилированием или на сушилках шахтного типа. При сушке в напольных сушилках активного вентилирования темпера­ турный режим устанавливают в зависимости от влажности семян. На сушилках шахтного типа семена гороха не должны прогре­ ваться более чем до 35...45 °С. Подсушенные до кондиционной влажности (14 %) семена сортируют и хранят в сухих помещениях с высотой насыпи в закромах не более 2,5 м. 16.2. СОЯ Соя — культура весьма разнообразного использования. Это связано с химическим составом ее семян, которые содержат 28...52 % полноценного белка, сбалансированного по аминокис­ лотному составу, 16...27 % жира и около 20 % углеводов. Возделы­ вая сою, хозяйства получают два полноценных урожая: белка и ра­ стительного масла. Сою рекомендуют как диетический продукт питания для боль­ ных диабетом. Белок ее характеризуется высокой усвояемостью, хорошей растворимостью в воде; по содержанию незаменимых аминокислот он богаче, чем белок других зерновых бобовых куль­ тур. Главный белок семян сои — глицинии — способен при закисании свертываться (створаживаться). При благоприятном сочетании питательных веществ сою мож­ но возделывать как пищевое, кормовое и техническое растение. Из нее получают масло, маргарин, соевый сыр, молоко, муку, кондитерские изделия, консервы и многие другие продукты. Соя служит сырьем для маслобойной промышленности, масло исполь­ зуют не только в пищу, но и в мыловарении, лакокрасочной про­ мышленности и т. д. В мировом производстве пищевого расти­ тельного масла соя занимает первое место. На ее долю приходится 40 %, а на долю подсолнечника — 17 %. Большое значение как корм имеют жмых, шрот и соевая мука. Шрот сои содержит 40 % белка, 1,4 % жира и около 30 % БЭВ. Раньше сою возделывали на зеленый корм, который охотно п о ­ едают животные, а также для силосования (в смеси с кукурузой). Сейчас сою возделывают в основном на семена. Родина сои — Юго-Восточная Азия. В Китае она была извест­ на за 6 тыс. лет до н. э. Издавна ее возделывают и в других стра­ нах Азии ( И н д и и , Японии, Корее, Вьетнаме и Индонезии), где соя является основным источником получения растительного белка и масла и используется в пищу в самых разнообразных видах, из нее готовят более 250 блюд. Из Китая соя проникла на Дальний Восток, где с давних пор ее возделывают русские посе­ ленцы. 306 По площади посева в мировом земледелии соя занимает первое место среди зерновых бобовых культур, ее возделывают более 40 стран. В США площадь посева этой культуры составляет около 25 млн га, в Китае — 8 млн га. Большие площади она занимает в Японии, Вьетнаме, а также в странах Европы, Северной Африки, Австралии, Северной и Южной Америки. В 2003 г. в мире этой культурой было занято более 83,69 млн га. В России широкая интродукция сои началась в 1927 г., когда площадь ее посева составила 28 тыс. га. В 2003 г. площадь посева сои в России была 586 тыс. га. Основные посевы ее сосредоточены в Приморском и Хабаровское краях и Амурской области (около 90 %). В настоящее время посевы сои продвинулись в увлажнен­ ные районы Северного Кавказа, в Среднее и Нижнее Поволжье, в Центрально-Черноземную зону. В 1990 г. впервые в истории земледелия Центрального района Нечерноземной зоны районирован сорт сои северного экотипа Магева с потенциальной продуктивностью семян 3 т/га. Его ус­ пешно выращивают в Рязанской, Калужской и Московской обла­ стях, в Мордовии и других районах Центрального Нечерноземья. Ботаническое описание. Соя (Glicine hispidaL.) — однолетнее расте­ ние (рис. 17). Корневая система стержневая. Стебель крепкий, прямо­ стоячий, сильно ветвится и образует куст высотой до 1,5 м. Листья тройчатые, к моменту уборки полностью опадают. Цветки мелкие, бе­ лые или светло-фиолетовые, сидят в пазухе листьев кистями (по 3...5 цветков). У сои преобладает самоопыление, благодаря закрытому цве­ тению естественные гибриды у нее редки. Бобы различной формы и окраски, содержат 1...5 семян. Стебли, листья и бобы сои покрыты гу­ стыми жесткими волосками. Се­ мена имеют круглую или оваль­ ную форму и в зависимости от сорта окрашены в желтый, зеле­ ный, бурый или черный цвет. Особенности биологии. Т р е ­ б о в а н и я к т е п л у . Соя —ра­ стение короткого дня. Для нор­ мального развития и созревания ей необходима сумма активных температур 1700...3200 °С. Мини­ мальная температура прораста­ ния семян 8°С, а благоприят­ ная — 10 °С, всходы переносят за­ морозки до —6°С. Сорт сои северного экотипа Магева выдер­ живает заморозки до —6 "С. Пе­ риод вегетации наиболее распроР и с п. Соя: СТранеННЫХ СОРТОВ КОЛеблеТСЯ гетируюшее р а с т е н и е ; . ? - бобы; ОТ 90 ДО 160 дней. 3 — семена; 4 — созревающее растение ве 20* 307 Т р е б о в а н и я к в л а г е . При медленном росте надзем­ ной массы и мощном развитии корневой системы соя хорошо пе­ реносит недостаток влаги в первый период роста и развития. Од­ нако в фазах цветения и налива семян она очень страдает от недо­ статка влаги. Т р е б о в а н и я к с в е т у . Соя — светолюбивое растение, но скороспелые сорта удовлетворительно выносят умеренную на­ пряженность инсоляции. Наиболее благоприятные условия для быстрого роста сои на Дальнем Востоке создаются в период муссонных дождей, когда много тепла, влаги и света. Требования к п о ч в е . Соя может произрастать на разных почвах, кроме кислых, сильнозасоленных или заболочен­ ных. Хороший же урожай она может дать только на высокоплодо­ родных почвах, богатых органическим веществом, с нейтральной реакцией среды. Сорта. По продолжительности периода вегетации и сумме ак­ тивных температур сорта сои делят на девять групп (табл. 46). Наиболее распространены в нашей стране среднескороспелые и скороспелые сорта, в северных районах перспективны ультраско­ роспелые. В 2004 г. в России районировано более 40 сортов, в том числе на Дальнем Востоке — около 20, в европейской части стра­ ны — более 20. В Западной и Восточной Сибири наиболее рас­ пространены Омская 4, СИБНИИК 315; в Уральском районе — Ав­ рора, Магева, СИБНИИК 315, Соер 1; в Средне- и Нижневолж­ ском — ВНИИС 1, ВНИИС 2, Волгоградка 1, Магева, Октябрь 70, СИБНИИК 315; в Северо-Кавказском — Быстрица 2, Ходсон; в Цент­ рально-Черноземном — Белор, Белгородская 48, Лучезарная; в Вол­ го-Вятском — Магева, СИБНИИК 315; в Центральном районе — Магева, Окская, Светлая. 46. Классификация сортов сои по продолжительности вегетационного периода Группа сортов Ультраскоросп елые Очень скороспелые Скороспелые Среднескороспелые Среднеспелые Среднепозднеспелые Позднеспелые Очень позднеспелые Исключительно позднеспелые Продолжительность периода от всходов до созревания, дни (по Корсакову) Менее 80 81...90 91...110 111...120 121...130 131...150 151...160 161...170 Более 170 Сумма активных температур, "С (по Посыпанову) Менее 1700 1701...1900 1901...2200 2201...2300 2301...2400 2401...2600 2601...3000 3001...3500 Более 3500 Особенности агротехники. На Дальнем Востоке соя в структу­ ре посевных площадей занимает до 50 %. П о данным Всерос­ сийского Н И И сои, оптимум насыщения севооборота соей до 308 30 %, при 50%-ном насыщении и выше урожайность семян сои снижается. На слабогумусированных почвах под сою в отличие от других зерновых бобовых культур рекомендуется вносить органические удобрения (40...60 т/га) или высевать ее по удобренному органи­ кой предшественнику. Лучший срок зяблевой вспашки — август. На глинистых участ­ ках почву дискуют. На выровненной зяби создаются хорошие ус­ ловия для прорастания многолетних сорняков, впоследствии их уничтожают паровыми культиваторами с комбинированным набо­ ром рабочих органов для подрезания и вычесывания сорняков. Поля, свободные от многолетних сорняков, обрабатывают диско­ выми боронами. Весной зябь боронуют, перед посевом проводят сплошную культивацию культиваторами с двумя рядами лап для подрезания сорняков и двумя — для вычесывания с одновременным бороно­ ванием. В борьбе с двудольными сорняками применяют баковую смесь, которая состоит из базаграна (2 л/га) и блазера (0,8 л/га), а также смесь базаграна (1,2л/га) с таклом (0,7 л/га). Баковую смесь гер­ бицидов применяют в фазе 2...3 листьев у широколистных сорня­ ков. При использовании баковой смеси гибель сорняков достигает 90..%%. Посев сои проводят при прогревании почвы на глубине 10 см до 10... 12 "С широкорядным (междурядья 45 см) однострочным способом. При орошении ширину междурядий увеличивают до 60...70 см. При использовании баковой смеси гербицидов против однодольных и двудольных сорняков лучшие результаты дает ря­ довой посев сои с междурядьями 20 см. Норма высева семян зависит от сортотипа и способа борьбы с сорняками. Очень скороспелые и ультраскороспелые сорта с детерминантным типом роста дают наибольший урожай при густоте перед уборкой 350...450 тыс. растений на 1га. Среднеспелые и среднепозднеспелые сорта недетерминантного типа роста, сильноветвящиеся, должны иметь к уборке 180...220 тыс. растений на 1 га. Более загущенные посевы полегают, семенная продуктив­ ность снижается. Следовательно, сорта первой группы следует вы­ севать с нормой 450...550 тыс/га, а второй — 350...300 тыс/га. Если нет возможности применить гербициды и борьбу с сорня­ ками ведут с помощью послевсходового боронования, то норму высева увеличивают на 10... 15 %. Убирают сою зерноуборочными комбайнами, переоборудован­ ными на низкий срез (на высоте 4...5 см) при 400...450 м и н мо­ лотильного барабана и оптимальных зазорах в молотильном уст­ ройстве. Послеуборочную обработку семян проводят на поточных зерно­ очистительных линиях. Хранят семена при влажности не более 14 %. - 1 309 16.3. ФАСОЛЬ Фасоль — пищевое растение. В пищу используют семена и зе­ леные бобы как в свежем, так и в консервированном виде. Семена хорошо развариваются и усваиваются, имеют отличные вкусо­ вые качества. Зеленые бобы фасоли содержат до 18 % белка на сухую массу, Сахаров — до 2 % на сырую массу, витамина С — до 22 мг/100 г. Фасоль многоцветковую используют как декора­ тивное растение. Центр происхождения крупносемянных видов фасоли — Амери­ канский континент. С давних времен фасоль возделывают в странах Южной и Центральной Америки. В конце XVI в. крупносемянная фасоль была завезена в Европу, а в XVII...XVIII вв. — начали воз­ делывать в России. Мелкосемянная фасоль (фасоль золотистая — маш) 5...6 тыс. лет назад была введена в земледелие стран Южной Азии (Индия, Ки­ тай, Япония). Сейчас ее широко возделывают в Азиатских странах СНГ. В мировом земледелии по посевным площадям фасоль занима­ ет второе место после сои среди зерновых бобовых культур (около 25 млн га). В России площади ее незначительны. Больше ее возде­ лывают в Грузии, на Украине, в Молдове: Урожайность семян ко­ леблется от 1 до 3,5 т/га. Ботаническое описание. В культуре наиболее распространены следующие виды фасоли. Фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris Savi). Имеет кустовые и вьющиеся формы. В бобе 3...5 семян. Масса 1000 семян 200...400 г. Окраска семян различная, от белой до темно-фиолетовой. Фасоль многоцветковая (Phaseolus multiflorus Willd.) имеет длин­ ный вьющийся стебель, белые и красные цветки и очень крупные семена. Масса 1000 семян 700... 1200 г. Фасоль остролистная, или тепари (Phaseolus acutifolius A. Gray). Имеет кустовые формы, у нее плоские бобы и сравнительно мел­ кие семена. Масса 1000 семян 100... 140 г. Засухоустойчива. Фасоль лимская, или лунообразная (Phaseolus lunatus L.), имеет кустовые формы, у нее плоские короткие широкие бобы (полу­ лунные), 2...3-семянные, легко растрескиваются. У фасоли золотистой (Phaseolus aureus Piper) длинные тонкие бобы и мелкие семена. Масса 1000 семян 30...60 г. В Средней Азии и Закавказье используют как пищевое растение, солома идет на корм скоту. В России возделывают фасоль обыкновенную — преимуще­ ственно самоопыляющееся растение. Бобы на ней прикреплены низко, что сильно затрудняет их уборку. Особенности биологии. Фасоль обыкновенная — культура ко­ роткого дня. Теплолюбива, семена прорастают при температуре Ю...12°С. Совершенно не выдерживает заморозков. Всходы поги310 бают при температуре —0,5°С. Однако есть сорта, которые пере­ носят заморозки до —2 °С. Фасоль — сравнительно влаголюбивое растение. Высокие уро­ жаи семян получают при влажности почвы в период налива семян не ниже ВРК. Фасоль не растет на кислых почвах, оптимальный для нее р Н 6...7. Она требует плодородных, хорошо обеспеченных эле­ ментами минерального питания почв. К засолению почв менее чувствительны тепари, лимская и маш. Сорта. В Госреестр внесено 15 сортов, из них в ЦентральноЧерноземном регионе допущены к использованию: Горналь, Красноградская 5, Нерусса, Ока, Харьковская 9; в Северо-Кавказском — Осетинская 302, Первомайская; в Средневолжском — Безенчукская белая, Горналь; в Западно-Сибирском — Бийчанка; в Восточно-Си­ бирском и Дальневосточном — Щедрая; в Северо-Западном региос о л Особенности агротехники. Место в севообороте, система удоб­ рений и обработка почвы под фасоль те же, что и для других зер­ новых бобовых культур. Фасоль более требовательна к плодоро­ дию почвы, чем горох и люпины. На слабогумусированных почвах под ее предшественник вносят органические удобрения. Сеют фа­ соль, когда пройдет угроза возврата весенних заморозков при по­ явлении всходов. В Центральном Нечерноземье последний весен­ ний заморозок зарегистрирован 6 июня, чаще всего заморозки прекращаются в конце мая. Следовательно (с некоторой степенью риска), фасоль можно сеять в этой зоне после 15 мая. Высевают фасоль широкорядно с междурядьями в южных рай­ онах России 60 см, а в северных — 45 см. Норма высева колеблется от 0,25 до 0,4 млн всхожих семян на 1 га. Мелкосемянные формы фасоли высевают зерновыми сеялка­ ми, крупносемянные — кукурузными или хлопковыми. Фасоль выносит семядоли на поверхность, поэтому глубина посева ее не­ большая — 3...5 см. На легких почвах при иссушении верхнего слоя допускается более глубокий посев (6...7 см). Поздний срок посева и мелкая заделка семян вызывают необхо­ димость послепосевного прикатывания почвы. При появлении пер­ вой пары настоящих листьев и в дальнейшем уход состоит из рых­ ления междурядий, которое прекращают после смыкания рядков. Для борьбы с сорняками используют те же гербициды, что и на сое. Фасоль убирают при пожелтении большинства бобов. Листья при этом опадают. Механизированная уборка некоторых сортов затруднена из-за низкого прикрепления бобов на стебле (ниже 10 см). Кустовые низкостебельные сорта фасоли теребят и уклады­ вают в валки фасолеуборочной машиной. Сорта с прикреплением бобов выше 10 см скашивают в валки жаткой. Подбирают и обмо­ лачивают валки зерноуборочным комбайном со специальным приспособлением. 311 16.4. ЧЕЧЕВИЦА Чечевица — культура разностороннего использования (пище­ вого, кормового и технического). Семена ее применяют в пище­ вой промышленности для приготовления белковых препаратов, колбас, консервов, некоторых сортов конфет, печенья. Вкусовые качества семян отличные, их употребляют в пищу в свежем и кон­ сервированном виде. По содержанию белка (30 %) и разваривае­ мое™ семян чечевица превосходит горох, нут и фасоль. На корм используют ее солому и полову. Солома содержит до 14 % белка и по питательности приближается к хорошему луговому сену. В че­ чевичной полове больше белка (до 18 % ) , чем в зерне овса и ржа­ ных отрубях. Закупочная цена чечевицы втрое выше, чем гороха. Посевная площадь чечевицы в мире около 1 млн га. В нашей стране она занимает 15...20 тыс. га. Чечевица — одно из древнейших сельскохозяйственных расте­ ний. Она имела широкое распространение как пищевое растение у древних египтян, индусов, арабов и была хорошо известна в культуре античного Рима и Греции. Родина ее, по мнению П. М. Жуковского, — районы Гималаев и Гиндукуша. С XIX в. че­ чевица известна и в России. Выращивают эту культуру главным образом в Поволжье (90 %) и Центрально-Черноземной зоне. Небольшие площади заняты ею в Татарии, Чувашии, Мордовии и в Западной Сибири. Средняя урожайность семян чечевицы около 1,3 т/га, на сорто­ участках собирают 3,0...3,5 т/га. Ботаническое описание. Чечевица [Ervum lensL. (Lens esculenta Moench)] — однолетнее, сравнительно низкорослое растение. Стебель тонкий, четырехгранный, склонный к полеганию. Листья парноперистые, заканчиваются усиками. Цветки мелкие, белые или слегка голубоватые. Сидят пооди­ ночке или по 2...3 в пазухах листьев. Бобы короткие, плоские, с 1...3 семенами. В первый период вегетации чечевица растет медленно, с нача­ лом цветения ее рост ускоряется. Преобладает самоопыление. Созревшие бобы склонны к растрескиванию, а при перестое опа­ дают. У культурной чечевицы различают два подвида: крупносемянную (тарелочную) и мелкосемянную. Крупносемянная чечевица отличается более высоким ростом (50...70 см), крупными бобами и крупными плоскими зелеными и пятнистыми семенами диаметром 6...9 мм. Период вегетации 80... 120 дней. Масса 1000 семян 55...65 г и более. Мелкосемянная чечевица более низкорослая (до 50 см), с более мелкими бобами и мелкими выпуклыми семенами диаметром 2...5 мм различной окраски. Период вегетации 65...70 дней, она более засухоустойчива. Масса 1000 семян 25 ..30 г. 312 Крупносемянную чечевицу используют главным образом для пищевых целей, мелкосемянную — на корм скоту. Особенности биологии. Чечевица — длиннодневное растение, однако она более теплолюбива, чем горох. Всходы выдерживают заморозки до —5 °С. Оптимальная температура в генеративный пе­ риод 19...20 "С. Временный недостаток влаги чечевица переносит легче, чем горох, поэтому она хорошо удается в районах неустойчивого ув­ лажнения. В период налива семян повышенная влажность почвы вызывает рост вегетативной массы в ущерб урожаю семян. Чече­ вица предпочитает рыхлые суглинистые и супесчаные почвы с нейтральной реакцией среды. Из-за медленного роста в начале ве­ гетации эта культура требует чистых от сорняков полей или при­ менения гербицидов. На чечевице применяют те же гербициды, что и на сое. Сорта. В Центрально-Черноземном регионе возделывают сор­ та: Красноградская 250, Пензенская 14, Петровская 4/105, Петровс­ кая 6, в Средневолжском — Петровская зеленозерная, Петровская юбилейная, Петровская 4/105, Петровская 6; в Нижневолжском — Красноградская 250, Петровская 4/105, ПСЕ-4. Особенности агротехники. Система удобрений, основная и предпосевная обработки почвы под чечевицу такие же, как и под другие зерновые бобовые культуры. Высевают чечевицу вслед за высевом яровых зерновых культур. Сеют ее рядовым способом с нормой высева 2,0...2,5 млн всхожих семян на 1 га для крупносемянных сортов и 2,8...3,0 млн/га для мелкосемянных. При засорении посевов чечевицы плоскосемянной викой про­ водят ручную прополку, так как вика сильно снижает пищевые и вкусовые качества чечевицы. Прополку проводят через 3...4 нед после посева и в фазе цветения вики, когда она имеет красно-фи­ олетовые цветки и легко отличима от чечевицы. Высокостебельные сорта чечевицы убирают двухфазным спо­ собом, скашивая их в валки при созревании около 50 % бобов. Даже небольшое запаздывание с уборкой приводит к потере ниж­ них наиболее ценных бобов и побурению семян. Подсыхает чече­ вица быстро, и обмолачивать ее следует за 1...2 дня. При задержке с обмолотом семена буреют и их товарные качества снижаются. Низкорослые сорта чечевицы убирают однофазным способом, когда созреет 85...90 % бобов. 16.5. КОРМОВЫЕ БОБЫ Кормовые бобы содержат в семенах 25...36 % белка (в среднем около 30 %). В зерне кормовых бобов на 1 корм. ед. приходится 200 г переваримого белка — больше, чем в горохе. Кормовые бобы выращивают и на зеленую массу. При посеве вместе с кукурузой получают силосную массу, сбалансированную по белку. 313 Кормовые бобы — древняя культура, ее возделывали в древнем Египте, Греции и Риме. Родина кормовых бобов — Средиземно­ морье. Это одна из самых урожайных зерновых бобовых культур. При благоприятных условиях урожайность составляет 5...6 т семян на 1 га. Кормовые бобы широко распространены в странах Запад­ ной Европы. Их выращивают также в Египте, Бразилии, Мексике и других странах. В России площади под этой культурой невелики, однако кор­ мовые бобы могут стать источником кормового белка во многих регионах европейской части страны, хорошо обеспеченных вла­ гой. Ботаническое описание. Кормовые бобы — Vicia faba L. (Faba vulgaris Moench.) — однолетнее растение с прямостоячим стеблем, высотой от 50 до 200 см в зависимости от сорта и условий возде­ лывания. Корневая система кормовых бобов хорошо развита и глу­ боко проникает в почву. На корнях образуются крупные клубень­ ки. Стебель прямой, прочный, хорошо облиственный, высотой 0,7...2,0 м. Листья парноперистые, голые, сизо-зеленые, мясис­ тые, с крупными прилистниками и острием на конце. Цветки в коротких кистях (2... 12 в кисти) размещаются в листовых узлах по всему стеблю. Окраска цветков белая, реже розоватая с чер­ ным пятном на крыльях. Бобы крупные, содержат 3...6 семян, при созревании приобретают бурую или черную окраску. Семена сильно различаются по крупности (длина 0,7...3,0 см). Окраска семян желтая, зеленая, черно-фиолетовая и бурая. По величине и форме семян выделяют три группы: мелкосемянные (v. minor Beok.), среднесемянные (v. eqina Pers.) и крупносемянные (v. major Harz.). У мелкосемянных бобов масса 1000 семян составля­ ет 200...450 г, растения обычно высокорослые, вегетационный период длится 105... 140 дней; у среднесемянных масса 1000 се­ мян 500...700 г, вегетационный период ПО... 140 дней; крупносе­ мянные формы имеют массу 1000 семян 800...1300 г и низкое прикрепление бобов, они наиболее скороспелые, вегетационный период 95... 105 дней. Крупносемянные бобы выращивают как овощное растение, в полевой культуре — мелкосемянные и сред­ несемянные формы. Особенности биологии. Цветение начинается через месяц после появления всходов и продолжается снизу вверх по стеблю в тече­ ние длительного времени, когда нижние бобы уже заканчивают налив. Длительное цветение приводит к растянутому созреванию. Для созревания среднеспелым сортам требуется сумма актив­ ных температур около 1900 °С. Такие сорта могут вызревать в Не­ черноземной зоне южнее Москвы. Кормовые бобы во время роста и формирования плодов нетре­ бовательны к теплу. Минимальная температура прорастания се­ мян 3...4 °С, всходы переносят заморозки до —5 °С. При среднесу­ точной температуре 10 °С всходы появляются только через 20...25 314 дней, а при 15...17 °С — через 8...10 дней. Оптимальная температу­ ра для роста и развития 18...20 °С. Бобы — влаголюбивая культура. Они хорошо растут на почвах, способных удерживать влагу, с высоким содержанием органичес­ кого вещества, нейтральных или слабокислых (рН 6...7). Не пере­ носят тяжелых суглинистых и заболоченных почв. Сорта. Наибольшее распространение в нашей стране имеют следующие сорта: Орлецкие, Пензенские 16, Янтарные. Особенности агротехники. В севообороте бобы размещают после озимых и яровых зерновых культур, а также после пропашных — картофеля, кукурузы на силос. На формирование 1 т семян затрачивается, кг: N — 60...70, Р 0 - 15...20, К 0 - 40...45, СаО - 23...28 и MgO - 18...22. Нор­ мы фосфорно-калийных удобрений определяют, исходя из выно­ са элементов питания с планируемым урожаем и содержания их в почве. Если созданы благоприятные условия для симбиотичес­ кой азотфиксации, кормовые бобы не нуждаются в азотных удобрениях. Кормовые бобы высевают в самые ранние сроки. Применяют как широкорядный (междурядья 45 и 60 см), так и обычный рядо­ вой посев (15 см). При широкорядном посеве на 1 га высевают 400...500 тыс. всхожих семян, а при рядовом — 600...700 тыс. Бобы не выносят семядоли на поверхность почвы, поэтому до­ пускается сравнительно глубокая заделка семян: на легких почвах 7...8 см, на тяжелых — 4...6 см. Для уничтожения сорных растений посевы боронуют до всходов и по всходам. На засоренных полях применяют гербициды. По всходам против однолетних двудоль­ ных сорняков применяют базагран, 48 % в. р. (1,5 л/га), при высо­ те растений 5...6 см. При посеве широкорядным способом междурядья начинают об­ рабатывать сразу после всходов, до начала послевсходового бороно­ вания. Первую обработку проводят на глубину 6...8 см, вторую — через 6...7 дней на глубину 8... 10 см с использованием лап-отвальчикор, что дает возможность засыпать сорные растения в рядках. Перед уборкой целесообразно проводить десикацию, которая ускоряет созревание и подсушивает растения, улучшая условия для однофазной уборки. Десикацию проводят препаратом реглон Супер, 1 5 % в. р. (4...5 л/га). Обработку десикантами проводят, когда на растениях почернеет 70...80 % бобов. Кормовые бобы убирают прямым комбайнированием в фазе полной спелости. 2 5 2 16.6. ЧИНА Возделывают чину как кормовую, продовольственную и техни­ ческую культуру. Она богаче гороха белком, но несколько уступа­ ет ему по разваримости и вкусовым качествам. На кормовые цели 315 используют семена, зеленую массу и сено. Семена могут служить сырьем для получения растительного казеина, используемого при производстве фанеры, тканей, пластмасс. Хозяйственное значение чины обусловлено ее высокими засухоустойчивостью и солевыносливостью, урожайностью и слабым поражением гороховой зерновкой и болезнями. Чину издавна выращивают в Юго-Восточной Азии и Северной Африке. В Средиземноморских странах сосредоточены наиболее крупносемянные формы. Возделывают ее также в Индии, Афгани­ стане, Иране, Турции. В России посевы чины (около 10 тыс. га) размещены в Татарии, Башкирии, в районах Поволжья, в Челя­ бинской области. Перспективна чина на поливных землях юга и юго-востока страны. В засушливых районах чина урожайнее дру­ гих зерновых бобовых культур, поэтому распространена дальше на юг и юго-восток, чем горох. На Тамбовской сельскохозяйственной опытной станции в среднем за 3 года сбор семян составил около 4,7 т/га. Ботаническое описание. Чина, угловой горох, зубок (Lathyrus sativus L.), — довольно высокорослое растение (до 1м). Стебель трехгранный, полегает, хорошо ветвится. Листья однопарноперистые, с усиками на конце, листочки ланцетной формы. Цветки бе­ лые, реже синие. Растение самоопыляющееся, но нередко проис­ ходит и перекрестное опыление. Боб 2...5-семянный, с двумя ото­ гнутыми крыльями по верхнему шву. Особенности биологии. Чина — культура длинного дня, холодо­ стойка, выдерживает заморозки до —8 °С. По засухоустойчивости чина уступает только нуту. Период вегетации колеблется от 80 до ПО дней, сумма активных температур составляет около 1700 °С. В холодные дождливые годы чина поражается ржавчиной и аскохитозом. К почвам эта культура не требовательна, для нее пригод­ ны легкие супесчаные и глинистые почвы, но не переувлажнен­ ные. Лучше всего удается на черноземах. Сорта. В нашей стране возделывают преимущественно белосемянные сорта чины с семенами среднего размера (масса 1000 се­ мян 150...200 г). К ним относятся Степная 12, Степная 21 и Степ­ ная 287— засухоустойчивые высокоурожайные сорта, распростра­ ненные почти во всех районах возделывания чины. Особенности агротехники. Обработка почвы и система удобре­ ний для чины такие же, как и для гороха. Сеют эту культуру в са­ мые ранние сроки рядовым способом с нормой высева 0,9...1,1 млн всхожих семян на 1 га на глубину 3...6 см. На засорен­ ных полях применяют прометрин, 50 % с. п. (3...5 кг/га ), или ба­ ковую смесь гербицидов по всходам сорняков. После посева поле прикатывают кольчатыми катками. Созревает чина сравнительно равномерно, бобы ее почти не растрескиваются, что дает возможность начинать двухфазную уборку при созревании большинства бобов. После скашивания 316 валки просушивают 2...3 дня, а затем обмолачивают комбайном, оборудованным подборщиком и отрегулированным на обмолот зерновых бобовых культур. 16.7. НУТ Нут возделывают как пищевое и кормовое растение. Семена содержат 23 % белка и 5 % жира. Нут употребляют в пищу в варе­ ном виде, используют для приготовления суррогата кофе. Для пи­ щевых целей выращивают главным образом сорта с белыми семе­ нами. Сорта с темной окраской семян возделывают на корм скоту. В стеблях и листьях нута содержится значительное количество кислот (щавелевая, яблочная и др.), что не позволяет использовать зеленую и сухую массу на корм животным (за исключением овец). Нут — одна из древнейших культур, о чем свидетельствуют нерастрескиваемость бобов, а также археологические раскопки. Культура нута была известна в древние времена в Греции, Риме, Египте. Дикие сородичи его не известны. Крупносемянные фор­ мы нута сосредоточены в странах Средиземноморья, а мелкосе­ мянные — в Юго-Западной Азии. П о площади посева в мировом земледелии нут занимает третье место среди зерновых бобовых — 12 млн га, в том числе 8 млн га в Индии. Нут с древних времен возделывают в Средней Азии и За­ кавказье. В России посевы нута встречаются на Северном Кавка­ зе, в Ставропольском и Краснодарском краях, на юго-востоке страны и в Западной Сибири. Посевная площадь его составляет около 20 тыс. га. Высокие урожаи семян нута получены на Новоанненском ГСУ (более 3 т/га), на Пугачевском ГСУ Саратовской области (3,2 т/га), в Башкирии (3,4 т/га), на Лабинском сортоучастке Краснодарского края (4,1 т/га). Ботаническое описание. Нут, бараний горох, пузырник (Cicer arietinum L.), — однолетнее растение высотой до 60 см. Стебель крепкий, ветвистый, неполегающий. Листья непарно­ перистые, цветки обычно белые или красно-фиолетовые. Нут — растение самоопыляющееся, хотя не исключена возможность пе­ рекрестного опыления. Бобы короткие, вздутые, с 1...3 семенами. Семена округлые, слегка угловатые, с носиком (похожи на бара­ нью голову). Растение покрыто железистыми волосками, что предохраняет его от повреждения многими насекомыми-вреди­ телями. Особенности биологии. Нут — культура длинного дня, более требовательная к теплу, чем горох и чечевица, особенно в фазы цветения и созревания. Засухоустойчива, лучше других зерновых бобовых переносит высокие температуры. Во влажных районах и в дождливые годы поражается грибными болезнями (аскохитоз, фузариоз и др.). Нут холодостоек, всходы его выдерживают замороз317 ки до —11 "С. Есть формы, зимующие в условиях Средней Азии. Мало поражается зерновкой, но страдает от нутовой мушки. Бобы большинства сортов не растрескиваются. Хорошо растет на черно­ земах и каштановых почвах, хуже — на солонцеватых. Плохо уда­ ется на песчаных почвах. Сорта. В Российской Федерации районировано 9 сортов нута, в том числе в Нижневолжском регионе допущены к использованию: Волгоградский 10, Краснокутский 36, Краснокутский 123, Юбилей­ ный; в Уральском — Краснокутский 123, Совхозный, Юбилейный; в Средневолжском — Совхозный; в Северо-Кавказском — Краснокут­ ский 28, Краснокутский 195, Совхозный. Особенности агротехники. Обработка почвы и система удобре­ ний под нут такие же, как под горох и чину. Высевают его рядо­ вым способом зерновыми сеялками с установкой на верхний вы­ сев вслед за посевами зерновых. Норма высева 0,6...0,8 млн всхо­ жих семян на 1 га. Нередко нут высевают и широкорядным способом с междурядьями 45 см и нормой высева 0,5...0,7 млн всхожих семян на 1 га. После посева почву прикатывают и борону­ ют при появлении сорняков до всходов нута. Для борьбы с сорняка­ ми применяют почвенный гербицид прометрин, 50 % с. п. (3 кг/га), или баковую смесь базаграна, блазера и поаста по вегетирующим растениям нута и сорняков. Почти одновременное созревание нута и нерастрескиваемость бобов дают возможность убирать его однофазным способом. Зер­ новые комбайны переоборудуют так же, как и при уборке других зерновых бобовых культур. 16.8. ЛЮПИН Из множества видов люпина в культуру введено несколько. К древнейшим культурным видам относят люпин белый (Lupinus albus L.) из Средиземноморья и люпин изменчивый (L. mutabilis) из Южной Америки. Семена этих видов люпина местное населе­ ние использовало в пищу в течение многих веков. В семенах и ве­ гетативных органах люпина содержалось много алкалоидов, при­ дававших им горький вкус, поэтому семена использовали на корм и в пищу после вымачивания их в проточной воде для вымывания алкалоидов. По мнению многих исследователей, окультуривание этих видов, осуществлявшееся разными народами и на разных континентах, привело к аналогичным изменениям. Так, оба эти вида имеют крупные белые семена, бобы при созревании не рас­ трескиваются. Семена как белого, так и изменчивого люпина, бо­ гатые белком, были существенным компонентом в рационах, из них готовили разнообразные блюда. В дальнейшем в странах Европы стали распространяться кроме люпина белого такие виды, как люпин желтый (Lupinus luteus L.) и 318 Рис. 18. Л ю п и н : а — узколистный; б — желтый; в — многолетний люпин узколистный (L. angustifolius L.), благодаря их меньшей требо­ вательности к теплу и к плодородию почв. Эти виды, особенно лю­ пин желтый, могли произрастать на песчаных почвах, где при доста­ точной влагообеспеченности формировали высокий урожай зеленой массы. Поэтому первоначально их использовали в качестве сидератов, улучшающих плодородие бедных песчаных почв. 319 В 30-е годы XX в. у разных видов люпина были обнаружены формы с очень низким содержанием алкалоидов в семенах — 0,03...0,001 %, в то время как в диких образцах или в сидеральных сортах их было 1,5...2,5 %. С этого времени началась селекция кормовых сортов люпина, которые называли безалкалоидными, хотя в растениях и отмечались следы алкалоидов. В нашей стране сорт люпина считается кормовым (безалкалоидным), если в семе­ нах содержится не более 0,03 % алкалоидов. Такие растения, а также их семена не имеют горького вкуса, их охотно поедают жи­ вотные, их можно добавлять в другие корма, создавая рационы, сбалансированные по белку. В последние годы во многих странах мира повысился интерес к люпину в связи с дефицитом растительного белка. По содержа­ нию белка в семенах (35...42 %) и его аминокислотному составу люпин не уступает сое. Разные виды и сорта люпина можно выра­ щивать в более суровых климатических условиях и на менее пло­ дородных почвах, где люпин обычно превосходит сою и другие зерновые бобовые культуры по урожайности и сбору белка. Эти преимущества люпина связаны с такими его биологическими особенностями, как способность развивать на малоплодородных почвах мощную корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и в достаточных количествах фиксировать азот воздуха в симбиозе с клубеньковыми бактериями на кислых почвах. Люпин — хороший предшественник для других культур. В России основные площади занимает люпин желтый, лучше других видов способный произрастать на бедных песчаных и кислых почвах. Сорта люпина желтого рекомендуются к возде­ лыванию в основном в Северо-Западном и Центральном регио­ нах России. Выращивают его в основном на зеленую массу. При достаточ­ ном количестве влаги урожайность составляет 40...50 т/га. Люпин узколистный также выращивают на зеленую массу, а современные сорта — и для производства высокобелкового зерна. В благоприят­ ные годы урожайность семян составляет 2,5...3,0 т/га. Люпин узколистный более скороспелый, чем желтый, продви­ гается в более северные районы. В последние годы благодаря со­ зданию скороспелых и урожайных сортов площади его посева зна­ чительно расширились. Люпин белый более требователен к теплу и почвам. Его возде­ лывают в южных районах люпиносеяния: на юге Центрального региона, в Центрально-Черноземной зоне и предгорной зоне Се­ верного Кавказа. Люпин белый в основном выращивают как зернофуражную культуру. При благоприятных условиях урожайность семян с о ­ ставляет 4...5 т/га. Ботаническое описание. Род люпина (Lupinus L.) включает о к о ­ ло 200 видов, однолетних и многолетних. В России возделывают 320 три однолетних вида: люпин желтый (L. luteus L.) (рис. 18, б), лю­ пин белый (L. albus L.) и люпин узколистный (L. angustifolius) (рис. 18, а). Кроме того, в культуре один многолетний вид люпи­ н а — л ю п и н многолистный (L. polyphyllus Lindl.) (рис. 18, в). Так как этот мелкосемянный вид возделывают на зеленую массу, его описание приведено в разделе «Многолетние бобовые травы». Растения люпина травянистые. Корневая система стержневая. Стебель прямостоячий, опушенный. Образуются боковые побеги различных порядков. Высота растений позднеспелых сильноветвящихся форм 1...2 м, скороспелых форм 60...80 см. Листья сложные, пальчатые, на верхушке черешка веерообраз­ но расположено 5... 11 листочков. Каждый побег заканчивается соцветием — кистью. Цветки имеют различную окраску: у люпина желтого — желтую; у белого — голубовато-белую, белую, синюю; у узколистного — синюю, белую, розовую. У многолистного люпи­ на окраска цветов разнообразная, длина соцветий до 50 см. Люпин узколистный — самоопылитель, у многолистного пре­ обладает перекрестное опыление, у желтого и белого — самоопы­ ление. Бобы многосемянные, с перетяжкой на створках. У белого л ю ­ пина и современных сортов желтого бобы не растрескиваются. Се­ мена у люпина белого крупные, округло-четырехугольные, сплюс­ нутые, кремовой окраски (у алколоидных форм розоватые), масса 1000 семян 250...500 г. У люпина узколистного семена округло-яй­ цевидной формы, белые или с мраморным рисунком (мраморность на темном фоне), масса 1000 семян 150...180 г. У люпина желтого семена слегка приплюснуты, окраска от белой до темной, часто с темными пятнами на светлом фоне, масса 1000 семян 125... 150 г. У люпина многолистного (многолетнего) семена мел­ кие, масса 1000 семян 30 г, овальные, слегка сплюснутые, различ­ ной окраски (от светлой до черной). Бобы мелкие, удлиненные, черного цвета, густо опушены, при созревании сильно растрески­ ваются. Семена люпина при прорастании выносят семядоли на поверхность. Особенности биологии. У люпина желтого и белого период ве­ гетации длится 115... 130 дней, у наиболее скороспелых сортов — 100...ПО дней. Люпин узколистный созревает на 15...20 дней раньше. Т р е б о в а н и я к т е п л у . В первой половине вегетации люпин нетребователен к теплу. Минимальная температура прора­ стания семян 3...5 °С, всходы выдерживают заморозки до —6 °С. Ве­ гетативные органы хорошо растут при 7... 12 °С, для развития плодов требуется более высокая температура. Люпин особенно требовате­ лен к теплу в период налива семян и созревания, при температуре ниже 14 °С эти процессы приостанавливаются, вегетация сильно за­ тягивается. За вегетационный период растениям люпина белого требуется сумма активных температур 2600...2800"С, желтого — 21 Г С . Посыпанов 321 2400...2600, узколистного — 1800...2000 °С (для современных ско­ роспелых сортов с ограниченным ветвлением на 200...500°С меньше). Т р е б о в а н и я к в л а г е . Общий расход воды на созда­ ние единицы сухого вещества (коэффициент водопотребления) составляет за вегетацию 350...400. Однако эта величина зависит от периода развития растений и условий влагообеспеченности. П о ­ требление влаги посевом постепенно возрастает с момента всхо­ дов до фазы сизых бобов. Для набухания и прорастания семян требуется более 120% воды от их сухой массы. Критическая ситуация в развитии посева может возникнуть в период посева — всходов, если весна сухая, с сильным ветром. В этом случае верхний слой почвы быстро иссу­ шается. Запоздание с посевом, неравномерная заделка семян, от­ сутствие прикатывания могут привести к поздним, недружным и изреженным всходам, урожайность резко снижается. Люпин осо­ бенно чувствителен к недостатку влаги в период бутонизация — цветение и завязывание плодов. Дефицит влаги в это время при­ водит к резкому ограничению вегетативного роста, сокращению завязываемости плодов и понижению урожая в 3...4 раза по срав­ нению с урожаем в оптимальных условиях. В период налива и со­ зревания семян потребность во влаге снижается. Т р е б о в а н и я к с в е т у . Люпин — светолюбивое расте­ ние. Для него характерно явление гелиотропизма — листья всегда повернуты перпендикулярно к лучам солнца. Размещение более 100 растений на 1 м способствует быстрому отмиранию нижних слабоосвещенных листьев. Современные сорта люпина быстрее растут и развиваются в условиях длинного дня. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Люпин желтый способен нор­ мально раста и формировать высокий урожай на бедных песча­ ных почвах. Это объясняется уникальными биологическими осо­ бенностями этого растения: способностью формировать м о щ ­ ную, глубоко проникающую корневую систему, усваивать труднорастворимые фосфаты почвы и использовать азот воздуха благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Кроме того, люпин желтый — одно из немногих бобовых растений, способ­ ных успешно развиваться и фиксировать азот на кислых почвах. Люпин узколистный и особенно люпин белый требуют более связных и плодородных почв. Активный симбиоз у них отмечает­ ся при р Н 6. Люпины не выносят заболоченных, засоленных почв, плохо развиваются на уплотненных участках. Сорта. В Госреестр включены следующие сорта желтого люпи­ на: Академический 1, Брянский 6, БСХА 382, Жемчуг, Родник и др. Сорта узколистного люпина: Брянский 123, Кристалл, Ладный, Немчиновский 846, Тимир 1, Узколистный 109. Большинство сортов узколистаого люпина выращивают для получения зеленой массы. 2 С 0 Л 322 В последние годы селекционеры получили сорта зернового на­ правления — с детерминантным типом роста, низкорослые и ско­ роспелые. К их числу прежде всего относится сорт Ладный, райо­ нированный с 1992 г. и допущенный к использованию в шести ре­ гионах Российской Федерации. Сорта белого люпина: Дельта, Мановицкий, Старт. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Оно зависит от хозяйственного назначения посева. Лучшие предше­ ственники белого люпина — озимые зерновые культуры; хорошие результаты получают при размещении его после кукурузы, сахар­ ной свеклы, приемлем посев и после яровых зерновых культур. Если нет угрозы поражения фузариозом и используют фузариозоустойчивые сорта, люпин может занимать два поля в восьмипольном севообороте (в качестве занятого пара — на зеленый корм и в пятом поле на семена). Люпин нельзя сеять после зерновых бобовых культур, много­ летних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин повторно на том же участке следует не ранее чем через 4...5 лет, а для сортов, неустойчивых к фузариозу, — через 7...8 лет. При возделывании на семена нежела­ тельно размещать люпин на пониженных увлажненных участках. В таких условиях образуется большая вегетативная масса, удлиня­ ется период вегетации, затягивается созревание. У д о б р е н и е . Известковые удобрения вносят не под люпин, а за 2...3 года до его возделывания под предшествующие культуры севооборота. Отрицательного действия известкования на люпин можно избежать, используя магнийсодержащие известковые удоб­ рения, например доломитовую муку. Нормы известковых удобре­ ний устанавливают в зависимости от исходного уровня кислотнос­ ти почвы и ее гранулометрического состава. На формирование 1 т семян и соответствующего количества других органов люпин потребляет, кг: N — 60...80, Р 0 — 15...18, К 0 — 30...35, СаО — 20...25 и Mg — 15...17. Несмотря на высокое потребление питательных веществ, люпин может расти на почвах с невысоким содержанием фосфора и калия. Он использует труд­ норастворимые фосфаты почвы, а также последействие удобре­ ний, внесенных под предшественник. При размещении люпина на окультуренных почвах, после удобренных предшественников, при содержании доступных форм фосфора и калия более 100 мг на 1 кг почвы и создании благопри­ ятных условий для азотфиксации получают высокий урожай лю­ пина. О б р а б о т к а п о ч в ы . Система основной обработки почвы под люпин общепринятая для зоны. Основные элементы обработ­ ки почвы в зависимости от типа почвы, засоренности и предше­ ственника такие же, как и для гороха. Весной проводят обработку комбинированными агрегатами. Выравнивание поверхности поля 2 5 2 21* 323 перед посевом имеет особое значение для люпина, требующего неглубокой и равномерной заделки семян. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Для посева исполь­ зуют семена со всхожестью не ниже 80 %. Примесь горьких семян не должна превышать 3 %. Если алкалоидных семян в партии бо­ лее 5 %, их используют для сидеральных посевов. Семена перед посевом протравливают фундазолом, 50 % с. п. (4... 6 кг/т). Для лучшего контакта протравителей с семенами в смесь до­ бавляют прилипатели: спиртовую барду или клеевый препарат (Na К М Ц ) из расчета 200...400 г на 1 т семян. Препарат растворя­ ют в теплой (45...50 °С) воде. При использовании фундазола протравливание, нитрагинизацию и обработку семян препаратом, содержащим молибден, мож­ но совместить, проводя их в день посева. Техника применения ризоторфина и обработка семян молибдатом аммония такие же, как и для других зерновых бобовых культур. С р о к и п о с е в а . Срок посева люпина зависит от цели возделывания и определяется биологическими особенностями и экологическими условиями. У л ю п и н а всходы устойчивы к заморозкам до —6 °С, благодаря чему возможен ранний посев. Л ю п и н на семена высевают обычно через 3...5 дней после н а ­ чала полевых работ. П р и раннем посеве растения лучше и с ­ пользуют о с е н н е - з и м н и е запасы влаги в почве, раньше созре­ вают. С п о с о б ы п о с е в а . При выращивании люпина на семена применяют обычный рядовой способ посева (с междурядьями 15 см) и широкорядный (45 см). У люпина желтого и белого при оптимальной норме высева оба способа посева обеспечивают при­ мерно одинаковую урожайность. Широкорядный посев дает воз­ можность провести междурядные обработки. При возделывании скороспелых слабоветвящихся сортов при обычном рядовом посе­ ве урожайность повышается. При выращивании семян люпина уз­ колистного и люпина на зеленую массу применяют обычный ря­ довой способ посева. При широкорядном способе посева исполь­ зуют наземную технику для борьбы с болезнями, вредителями и для проведения десикации. Н о р м а в ы с е в а . Она зависит от способа посева и осо­ бенностей сорта. При обычном рядовом посеве для люпина желтого и узколистного норма высева составляет 1,0...1,2 млн всхожих семян на 1 га, при таком же способе посева для скоро­ спелых низкорослых и сравнительно мелкосемянных сортов л ю ­ пина белого типа Старт — 0,8...1,0 млн, для более высокорослых и крупносемянных сортов — 0,6...0,7 млн на 1 га. П р и ш и р о к о ­ рядном посеве норма высева составляет 60 % нормы обычного рядового посева. 324 При возделывании на зеленую массу и силос используют обыч­ ный рядовой посев с нормой высева, повышенной на 10... 15 %. Г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . Семена сеют на глубину 3...4 см. Люпин выносит семядоли на поверхность, поэтому глубо­ кая (более 5 см) и неравномерная заделка семян при посеве недо­ пустима. У х о д з а п о с е в а м и . Особое значение имеет тщательное выравнивание почвы перед посевом. При установке сеялок на норму высева следует так отрегулировать высевающие аппараты, чтобы длина рабочей части катушки была наибольшей, а скорость вращения — наименьшей. После посева поле прикатывают, что создает хороший контакт семян с почвой и подтягивает влагу в верхние слои, обеспечивая дружные всходы. В основном уход за посевами люпина направлен на борьбу с сорными растениями. Люпин обладает низкой конкурентной спо­ собностью по отношению к ним. Эффективный метод борьбы с сорными растениями — боронование посевов. Довсходовое боро­ нование в два следа проводят легкими зубовыми или сетчатыми боронами через 6...7 дней после посева, когда сорняки находятся в фазе белой ниточки. Боронование по всходам легкими боронами в один след проводят в фазе 3...4-го листа у люпина при скорости движения агрегата не более 5 км/ч. При широкорядном посеве белого люпина проводят 2...3 междурядные обработки: первую — в фазе всходов, вторую — в фазе трех пар настоящих листьев, третью'— перед смыканием рядков (в начале цветения главного побега). Для борьбы с сорны­ ми растениями применяют гербициды. Желательно проводить десикацию посевов, которая на 7... 10 дней ускоряет созревание семян, снижает их влажность, подготав­ ливает посев к однофазной уборке. Обработку десикантами про­ водят, когда бобы на центральной кисти желтеют, а семена нахо­ дятся в фазе пожелтения корешка зародыша. Посевы люпина оп­ рыскивают с помощью тракторных опрыскивателей. При низкой температуре и в дождливую погоду применяют повышенную нор­ му препарата и добавляют к раствору 5... 10 кг аммиачной селитры или аммиачной воды. Уборка у р о ж а я . На зеленую массу для силосования люпин убирают в фазе блестящих бобов, когда бобы характеризу­ ются наибольшими размерами, а накопление зеленой массы мак­ симальное за вегетацию. Для скашивания, измельчения и по­ грузки зеленой массы применяют кормоуборочные комбайны. Уборка семян — ответственный и сложный этап в технологии возделывания люпина. Это связано с неравномерным созревани­ ем, повышенной влажностью семян и вегетативных органов при уборке, чувствительностью семян к механическим повреждени­ ям. У люпина узколистного бобы при созревании в жаркую пого­ ду растрескиваются. 325 Если проводилась десикация, возможна однофазная уборка. У люпина белого бобы не растрескиваются и не обламываются при созревании, поэтому все бобы могут полностью созреть без потерь урожая от перестоя. Для этого вида десикацию целесообразно применять только в случае неблагоприятных погодных условий во время налива и созревания семян. Перед прямым комбайнированием проводят соответствующую регулировку молотилки комбайна, чтобы был обеспечен вымолот семян и исключалось их дробление. П о с л е у б о р о ч н а я о б р а б о т к а с е м я н . Семенной ворох, поступивший от комбайна, очищают от примесей с помо­ щью ворохоочистителей. Недозрелые, влажные семена люпина примерно в 1,5 раза крупнее созревших сухих семян, поэтому их можно отделить от основной массы семян, подбирая сита с круг­ лыми отверстиями. После первичной очистки семена необходимо просушить. Люпин относится к культурам с медленно высыхающими семе­ нами, поэтому его лучше сушить на установках активного венти­ лирования. Технология сушки семян люпина такая же, как и се­ мян гороха. Перед закладкой на хранение проводят сортировку семян, предназначенных для посева. Семена доводят до посевных конди­ ций в соответствии со стандартом. Семена с влажностью до 14 % хранят в мешках или насыпью в сухих закрытых помещениях. Контрольные вопросы и задания 1. Какие бобовые культуры с перистыми листьями вам известны? Дайте рус­ ское и латинское название. 2. Какова оптимальная влажность для активной симбиотической фиксации азота воздуха? 3. Назовите культуры, требующие обязательной предпосевной инокуляции се­ мян. 4. Как изменяется в онтогенезе накопление сухого вещества и белка в надзем­ ной массе зерновых бобовых? 5. Перечислите основные требования бобовых культур к предпосевной обра­ ботке почвы. 6. Какие удобрения применяют при возделывании бобовых и почему? 7. Расскажите о видовом составе гороха. 8. В чем особенности лущильных и сахарных сортов гороха? 9. От чего зависят сроки посева гороха? 10. Расскажите о сроках и способах уборки гороха на семена. 11. От чего зависит и как изменяется содержание белка в семенах сои? 12. Назовите ареал распространения сои в мире. 13. Перечислите особенности биологии сортов сои северного экотипа. 326 14. Расскажите об особенностях агротехники сои. 15. Назовите наиболее распространенные виды фасоли. 16. Какова глубина заделки семян фасоли? 17. Как используют чечевицу? 18. В чем особенности морфологии чечевицы? 19. Расскажите об особенностях уборки чечевицы на семена. 20. Приведите классификацию кормовых бобов по величине и форме семян. 21. Какие требования предъявляют кормовые бобы к теплу и влаге? 22. Почему для кормовых бобов не подходят почвы тяжелого гранулометри­ ческого состава? 23. Какой агротехнический прием называют десикацией? Чем, с какой целью и когда ее проводят? 24. Для каких целей возделывают чину? 25. Расскажите об особенностях биологии и агротехники чины. 26. Перечислите морфологические особенности нута. 27. Какие виды люпина наиболее распространены? 28. Назовите сумму активных температур, требуемую для возделывания бело­ го, желтого и узколистного люпинов. 29. Каково содержание алкалоидов в диких видах и возделываемых сортах бе­ лого люпина? 30. Расскажите об особенностях агротехники люпина. Глава 17 КОРНЕПЛОДЫ Корнеплоды — сахарная свекла, кормовая свекла, морковь, брюква и турнепс — широко распространены в полеводстве Рос­ сийской Федерации. Сахарная свекла — техническая культура, из ее корнеплодов получают сахар, а также используют на корм. Кор­ мовую свеклу, морковь, брюкву и турнепс возделывают для кор­ мовых целей. Все корнеплодные растения отличаются высокой урожайно­ стью — 30...60 т/га и более. Они дают сочные корма, содержащие углеводы, минеральные соли и витамины. Большую ценность в кормовом отношении имеет и ботва корнеплодов, которую ис­ пользуют в свежем, высушенном и силосованном виде. Урожай ботвы составляет 30...35 % массы корней. Она содержит много сы­ рого белка, кальция, каротина, витаминов В В и С. Источниками чистого кристаллического сахара являются два растения: сахарная свекла (Beta vulgaris L.) и сахарный тростник (Saccharum officinarumL.). Сахар — наиболее распространенный, быстро реализуемый в организме источник энергии. В мировом производстве сахара на долю сахарного тростника приходится почти две трети. В химическом отношении сахар из сахарного тростника и сахар из сахарной свеклы совершенно тождественны, т. е. пред­ ставляют собой сахарозу, или тростниковый сахар. ь 2 327 Сахарный тростник — многолетнее растение семейства Мятли­ ковые (Роасеае), широко возделываемое в тропических и субтро­ пических странах (Центральная и Южная Америка, Индия, Куба, о. Ява, Южный Китай, Филиппинские острова, Африка и др.). В стеблях сахарного тростника содержится 18...20 % сахаро­ зы. В Российской Федерации, в некоторых странах СНГ и Европе основной источник заводского сырья для производства сахара — сахарная свекла. 17.1. САХАРНАЯ СВЕКЛА В Российской Федерации сахарная свекла — одна из главных технических культур, дающая богатые углеводом корнеплоды, из которых получают сахар. Корнеплоды сахарной свеклы со­ держат 16...20 % сахарозы. При высокой урожайности корней свеклы (40...50 т/га) сбор сахара может составить 7...8 т/га и б о ­ лее. При заводской переработке корнеплодов сахарной свеклы по­ лучаются отходы — жом и патока, имеющие большое хозяйствен­ ное значение. В сухом веществе патоки (мелассе) содержится са­ хара около 60 %, БЭВ около 15, золы 8...9'%. Патоку используют для изготовления спирта, пищевых дрожжей, молочной и лимон­ ной кислот. Жом (отжатая свекловичная стружка) содержит, %: сухих веществ около 15, в том числе БЭВ 10, клетчатки 3, золы 0,7, жира 0,1 и сырого белка 1,2. Жом —ценный корм для крупного рогатого скота: в 100 кг сухого жома содержится 80 корм, ед., а в таком же количестве кислого и свежего жома — соответственно 10 и 8 корм. ед. При урожайности свеклы 30 т/га выход жома состав­ ляет 24 т. Отход свеклосахарного производства — дефекационную грязь — используют как удобрение. В ней содержится, %: извести 40...50, органических веществ 15, N 0,2...1,7, Р 0 0,2...0,8, К 0 0,5...0,9. Отходы, получаемые при уборке сахарной свеклы (листья, вер­ хушки головок, кончики корнеплодов), используют на корм скоту в свежем, силосованном и высушенном виде. Большую часть отхо­ дов составляют листья — 35...50 % массы корней; они содержат до 20 % сухих веществ, в том числе 2,5...3,5 % белка, 0,8 % жира, ви­ тамины. В 100 кг ботвы 18...20 корм. ед. Корнеплоды сахарной свеклы содержат в два раза больше сухих веществ, чем кормовой. При урожае корнеплодов 30 т/га сахарная свекла вместе с ботвой (15 т/га) дает 10 500 корм. ед. с 1 га. Включение сахарной свеклы в севооборот имеет большое агро­ техническое значение, так как она способствует повышению куль­ туры земледелия и урожайности последующих культур благодаря глубокой обработке почвы, внесению больших норм удобрений, борьбе с сорняками и вредителями на ее посевах. 2 328 5 2 Корнеплодная сахарная свекла появилась в XVIII в. в результате отбора из естественных гибридов листовой свеклы (мангольд) и низкосахаристой корнеплодной свеклы кормового типа. Как пред­ полагает И. А. Минкевич, листовая свекла введена в культуру в до­ лине рек Тигр и Евфрат примерно за 2000 лет до н. э. Корнеплодная свекла кормового типа произошла из листовой путем отбора. В античном Риме (ранее в Греции) листовая свекла была рас­ пространенным садово-огородным пищевым и лекарственным ра­ стением, которое возделывали главным образом как поливную культуру. Дикая свекла встречается и теперь на побережье Средиземного, Каспийского и Черного морей, в Закавказье и Малой Азии. Сахароза была обнаружена в свекле в 1747 г. Маргграфом (Гер­ мания), а возможность получения кристаллического сахара из свеклы была доказана Ахардом в 1799 г. Первый завод по выработ­ ке сахара из свеклы был построен в Германии в 1801 г. В России тоже проводили исследования по извлечению сахара из свеклы. Преподаватель Московского университета Биндгейм в 1798 г. получил из корнеплодной свеклы кристаллический сахар. Возделывание сахарной свеклы и переработка ее для получения сахара в России начались в 1802 г., когда был построен первый са­ харный завод в с. Алябьево Тульской губернии. Корнеплоды са­ харной свеклы в то время содержали до 7 % сахарозы. Повсеместное употребление свекловичного сахара в питании жителей умеренной зоны началось лишь в XIX в. До этого источ­ ником сахара служили мед и сочные плоды. В мировом земледелии сахарная свекла занимает значительную площадь. Ее посевы в 2003 г. составили 5,86 млн га. Наибольшие площади, занятые сахарной свеклой, находятся на Украине, в Рос­ сии, Китае, Польше, во Франции, в Великобритании, Германии, Италии; ее возделывают и в Бельгии, Белоруссии, Японии, Венг­ рии, Турции, Грузии. В европейских странах свекловичного саха­ ра производят до 80 % общего сбора в мире. Посевная площадь сахарной свеклы в Российской Федерации составляет около 1,3 млн га, а валовой сбор корнеплодов — 24,5 млн/т. Основные площади ее посева размещены в Централь­ но-Черноземном экономическом регионе, Краснодарском и Став­ ропольском краях, Нечерноземной зоне, Западной Сибири и на Дальнем Востоке. Сахарная свекла — культура высокоурожайная. Средняя уро­ жайность корнеплодов в мире составляет 34,3 т/га, в странах с вы­ сокой культурой земледелия (Франция, Германия, Италия, Венг­ рия, Япония, США) собирают по 50...60 т/га. В странах СНГ вы­ сокие урожаи корнеплодов свеклы получают в Белоруссии и на Украине. Средняя урожайность сахарной свеклы в России 17,8 т/га, в Краснодарском крае, Курской и Белгородской областях до 30 т/га, в ряде хозяйств получают по 40...50 т/га. 329 Ботаническое описание. Род свеклы Beta семейства Маревые (Chenopodiaceae) представлен однолетними, двулетними и много­ летними видами. Исторически он сформировался в средиземно­ морской флористической области. Вид свекла обыкновенная (Beta vulgaris L.) включает в себя н е ­ сколько подвидов, в том числе и ssp. vulgaris L. — полиморфный сборный подвид, объединяющий все культурные двулетние и од­ нолетние формы свеклы. В свою очередь, этот подвид делится на разновидности: сахарная свекла (v.saccharifera), столовая свекла (v. esculenta), кормовая свекла (v. crassa) и листовая свекла, или мангольд (v. cicla). Виды рода Beta обнаруживают биологическую способность к образованию корнеплода и накоплению в нем запасов сахара. Культурная сахарная свекла — гибридный организм, получив­ шийся от стихийного скрещивания листовой и корнеплодной форм свеклы и улучшенный длительной селекцией. В первый год жизни сахарная свекла образует утолщенный корнеплод с розеткой из множества (50...90) прикорневых череш­ ковых листьев, поверхность их на одном растении достигает 3000 см . Корни взрослого растения первого года жизни имеют длинные корневые волоски (до 3 мм), достигают глубины 3 м и отходят в стороны на 60 см (рис. 19). В фазе «вилочки» (всходы с семядолями до образования насто­ ящих листьев) первичный корень сахарной свеклы проникает на глубину 12...15 см, а ко времени появления первой пары настоя­ щих листьев — до 30 см. С этого времени главный корень начина­ ет утолщаться в результате деления клеток перицикла и паренхи­ мы первичного луба. Первичная кора корня в фазе трех пар листь­ ев дает трещины и сбрасывается (линька корня), заменяясь вторичной корой, окруженной слоем пробковой ткани. В даль­ нейшем наряду с увеличением числа листьев происходят утолще­ ние и разрастание главного корня — образование корнеплода. Корнеплод формируется вследствие деятельности нескольких (до 12) последовательно сменяющих друг друга камбиальных к о ­ лец сосудисто-волокнистых пучков. Между этими кольцами раз­ растается паренхимная ткань, в клетках которой откладывается основная масса сахара. При высоком уровне агротехники у свеклы сильнее развивается паренхимная ткань, что приводит к образованию более крупных и тяжеловесных корнеплодов (масса 300...500 г и более). Корнеплод взрослого растения сахарной свеклы конической формы, в цент­ ральной части цилиндрический, несколько ребристый, без развет­ влений, с малоразвитой головкой, боковые корни расположены двумя рядами. Окраска белая, мякоть плотная. В строении корнеплода различают головку (укороченный сте­ бель — эпикотиль), которая несет листья и почки; шейку (подсе2 330 Рис. 19. Сахарная свекла: а — растение первого года жизни; б — соцветие во второй год жизни мядольное колено — гипокотиль), на которой отсутствуют листья и корни; собственно корень (коническая часть корнеплода), на поверхности которого образуются боковые корни. Особенности биологии. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Сахарная свекла умеренно теплолюбива. Минимальная температура почвы для прорастания семян 3...4°С, но всходы при этом появляются только на 25...28-й день, при температуре 6...7 "С — на 10...15-й, при 10...11 °С — на 8...10-й и при 15...18°С —на 6...7-Й день. В первые дни всходы сахарной свёклы очень чувствительны к заморозкам. В фазе «вилочки» заморозки —3...—4 °С могут уничтожить растения. С появлением первой пары листьев холо­ достойкость повышается и свекла может выдержать заморозки —4...—6 °С. Оптимальная температура для ассимиляции 20...23 °С. При температуре ниже 6...8 °С накопление сахара в корнеплодах прекращается. Для формирования репродуктивных почек на го­ ловках корнеплодов благоприятна температура 15...23 "С. Осенью вегетация свеклы прекращается с установлением температуры 2...4 °С. Маточные корнеплоды сахарной свеклы хорошо хранятся при температуре 3...4°С (допустимый интервал 1...6°С). 331 Отрастание розеточных листьев у семенников сахарной свеклы начинается при 2...3 °С. Наиболее благоприятные условия для рос­ та розеточных листьев, стеблей и формирования репродуктивных органов складываются при температуре 15...20 °С. Семенники в фазе розеточных листьев переносят снижение температуры до —4...—6 °С. В период роста цветоносных побегов заморозки — 1...—2 °С могут привести к повреждению растений. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Сахарная свекла — растение отно­ сительно засухоустойчивое. Это связано с тем, что она формирует глубоко проникающую (до 2...3 м) корневую систему. Это помога­ ет свекле использовать влагу почвы, накопленную за счет осадков осенне-зимнего периода. Сахарная свекла, особенно семенники, плохо переносит переувлажнение и близкий уровень грунтовых вод (ближе 1,5...2,Ом от поверхности почвы). Кроме того, свекла имеет продолжительный вегетационный период и может исполь­ зовать летние осадки. В годы с повышенным количеством осадков урожаи корнеплодов обычно бывают высокими, но сахаристость при этом снижается. Наилучшее сочетание света, тепла, влаги и питательных ве­ ществ для свеклы создаются при теплой и влажной погоде в мае, нежаркой и влажной в июне и июле, при достаточном количестве осадков и солнечных дней в августе, теплой и умеренно влажной погоде в сентябре и октябре. Сахарная свекла в разные периоды вегетации расходует одина­ ковое количество воды. Если вегетационный период (с 15 мая по 15 октября) разделить на три периода (по 50 дней), то соотноше­ ние расхода воды на испарение в каждом из них составит пример­ но 1 : 9 : 3 . Недостаток влаги в любой из этих периодов отрица­ тельно сказывается на урожайности свеклы. Однако больше всего снижается урожай корнеплодов и их сахаристость, когда растения подвергаются действию засухи в период интенсивного роста — в июле—августе. На втором году жизни семенники хорошо развиваются и обес­ печивают более высокую урожайность, если влажность почвы не опускается ниже ВРК (60 % ППВ). Наибольшую потребность в воде семенники сахарной свеклы испытывают в период от выбра­ сывания цветоносов до конца цветения, которое обычно начина­ ется в середине июня и продолжается 20...40 дней. Т р е б о в а н и я к с в е т у . Сахарная свекла — растение длин­ ного дня. При увеличении периода освещения растения быстрее развиваются, лучше растут листья и корнеплоды, возрастает на­ копление сахара в них. Затенение свеклы в загущенных посевах приводит к снижению темпов роста и накопления сахара. Сахаристость свеклы сильно зависит от напряженности сол­ нечной радиации во второй половине вегетационного периода. Наиболее интенсивно накопление сахара в корнеплодах происхо­ дит, когда ясная солнечная погода чередуется с облачной. 332 Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Сахарная свекла предъявляет высо­ кие требования к плодородию почвы, ее физическому состоянию, обеспеченности макро- и микроэлементами. Лучше всего свекла растет на черноземах, серых и темно-серых лесных суглинистых почвах, богатых перегноем. Вполне пригодны для нее почвы низин и пойм. Хорошие урожаи получают также при возделывании на бо­ гатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых луговых и лугово-болотных, удобренных и обеспеченных влагой темнокаштановых, глубоко обрабатываемых плодородных дерново-под­ золистых почвах Нечерноземной зоны. Для свеклы наиболее бла­ гоприятна нейтральная и слабощелочная реакция почвенного ра­ створа. На кислых почвах без предварительной их нейтрализации свекла дает невысокие урожаи. Сахарная свекла может приспосаб­ ливаться к слабозасоленным почвам. Нельзя размещать свеклу на тяжелых глинистых, заболоченных, бедных песчаных и каменис­ тых почвах. Сахарная свекла предъявляет высокие требования к аэрации почвы. Более благоприятные условия для ее роста складываются при следующих показателях плотности почвы: черноземов — 1,0... 1,2 г/см , каштановых и серых лесных — 1,2...1,3, дерновоподзолистых — 1,2...1,4 г/см . О с о б е н н о с т и р о с т а и р а з в и т и я . Выделяют следую­ щие восемь фаз роста и развития растения сахарной свеклы перво­ го года жизни: прорастание семян, «вилочка», 1-я пара листьев, 2...3-я пара листьев, 7-й лист, смыкание листьев в рядах, смыка­ ние листьев в междурядьях и наступление технической спелости. При прорастании семян сначала трогаются в рост зародыше­ вый корешок и подсемядольное колено. Две семядоли при выходе на поверхность зеленеют и выполняют функции листьев (фаза «вилочки»). Через 6...8 дней после всходов образуется 1-я пара на­ стоящих листьев, за ней появляются 2...3-я пары. На этом этапе органогенеза происходит смена анатомических структур, или линька корня. В дальнейшем листья развертываются уже по одно­ му. Вначале они появляются через каждые 2...3дня, а в середине вегетации — через 1...2дня. В конце вегетации появление листьев замедляется. В первый год жизни растения свеклы образуют 60...90 листьев, которые остаются деятельными в течение 60...70 дней. Наиболее продуктивны листья среднего яруса (с 10-го по 25-й). Продолжительность активной деятельности каждого листа около 25 дней. Ко времени уборки чистая продуктивность фото­ синтеза снижается, масса листьев уменьшается. Оптимальная пло­ щадь листьев на 1 га свекловичной плантации составляет 40...50 тыс. м . В первый год жизни сахарной свеклы (по И. А. Стебуту и Д. Н. Прянишникову) можно выделить три периода. В первый пе­ риод растения энергично образуют листья и корневую систему, рост корнеплода в толщину отстает от роста листьев (май—июнь). 3 3 2 333 Во второй период наблюдается усиленное разрастание корнеплода и листьев (июль—август). Для третьего периода характерны замед­ ленный прирост листьев, интенсивное накопление сухого веще­ ства (сентябрь—октябрь). В первый год жизни на головке корнеплода в пазухе каждого листа закладываются спящие почки, для развития которых необ­ ходимы пониженные температуры — от 0 до 8 °С. Верхушечные почки, образованные осенью, развиваются при более благоприят­ ных условиях. Качественные изменения для перехода к цветению и плодоношению у почек заканчиваются осенью или весной сле­ дующего года, после высадки корнеплодов образуются цветоносы, на которых развиваются цветки и семена. Иногда у части растений сахарной свеклы наблюдаются отклонения от нормального двух­ годичного цикла развития — от посева семян до сбора урожая се­ мян. В этом случае у отдельных растений полный цикл развития спящих почек и образование цветоносных побегов происходят в первый год жизни, это явление называется цветушностью. Причи­ ны цветушности — ранний посев в холодную затяжную весну и длинный световой день. Цветушные корнеплоды малосахаристые и грубые, при хранении сильнее поражаются кагатной гнилью. Некоторые из корнеплодов, высаженных на второй год для се­ менных целей, наоборот, не дают цветоносных побегов и продол­ жают образовывать лишь розетку листьев. Такие растения называ­ ют «упрямцами». Они появляются под воздействием повышенных температур во время ранней уборки, вследствие осеннего и весен­ него подсыхания маточных корнеплодов, повышенной температу­ ры при хранении. «Упрямцы» начинают плодоносить на третий год. Наличие «упрямцев» среди высадков-семенников значитель­ но снижает урожай семян. У сахарной свеклы различают ботаническую, биологическую и техническую спелость. Ботаническая спелость наступает, когда созревают семена. При нормальном росте и развитии растений это обычно происходит в конце второго года жизни. Биологическая спелость сахарной свеклы первого года жизни связана с затуханием жизненных процессов растения к концу ве­ гетационного периода. Это происходит в результате изменений условий внешней среды: похолодания, сокращения светового дня, снижения интенсивности ФАР и др. Для биологической спелости характерны отмирание старых листьев, медленное нарастание массы корнеплодов и накопление сахара в них, повышение добро­ качественности сока, уменьшение содержания воды и золы в кор­ неплодах. Техническая спелость сахарной свеклы характеризуется наи­ большей массой корнеплода и максимальным содержанием сахара при минимальном среднесуточном приросте массы и сахаристос­ ти корнеплода. К моменту технической спелости возрастает отно334 шение массы корнеплода к массе листьев до 3 : 1. Перед ее наступ­ лением рядки свеклы размыкаются, листья становятся светло-зе­ леными, частично желтеют и отмирают. Длительность вегетационного периода свеклы первого года жизни составляет 150... 170 дней в зависимости от условий выра­ щивания. Для получения семян свеклы корнеплоды, выращенные в пер­ вый год жизни, выкапывают, сохраняют в течение зимы и выса­ живают весной в грунт. И з прорастающих почек головки развива­ ются облиственные ребристые цветоносные побеги, достигающие высоты 1,0...1,5 м. Соцветие — мутовчатая колосовидная кисть. Цветки формируются в верхней части цветоносов, в пазухах при­ цветников, группами по 3...4 и более у многосемянных сортов или одиночно у односемянных сортов (гибридов). Цветки обоеполые, пятерного типа. Опыление перекрестное при помощи ветра (анемофильное) и отчасти насекомых. Плод — орешек. У некоторых биотипов свеклы при нормальном развитии жен­ ских органов отмечается недоразвитие мужских (пыльники не содержат пыльцы). В этом случае растения проявляют цитоплазматическую стерильность ( Ц М С ) . Эту особенность используют в селекционной работе для получения высокопродуктивных гибри­ дов. При созревании плоды желтеют и у многосемянной свеклы срастаются в соплодия (клубочки), состоящие из 2...6 орешков, а у односемянной свеклы клубочек состоит из. одного орешка. Масса 1000 соплодий многосемянной свеклы 20...50 г, а односемянной — около 20 г. Семя, лежащее в плоде, имеет бурую блестящую обо­ лочку и составляет 25...30 % массы клубочка. Семя состоит из обо­ лочки и зародыша, который имеет две семядоли, почечку между ними, подсемядольное колено, зародышевый корешок и пери­ сперм с запасами питательных веществ. Продолжительность периода вегетации сахарной свеклы второ­ го года жизни составляет 100... 130 дней. Химический состав корнеплодов. Технически зрелые корнепло­ ды содержат в среднем 75 % воды и 25 % сухих веществ, основную часть которых (17,5 %) составляет сахароза, а 7,5 % — несахара. Из общего количества несахаров около 5 % приходится на нераство­ римые вещества (клетчатка — 2,5 %, пектиновые вещества — 2,4, белки и зола — 0,1 %). К растворимым несахарам относятся фрук­ тоза, глюкоза (инвертный сахар) и другие безазотистые вещества (0,8 % ) ; азотистые вещества (1,1 %) и зола (0,6 %). В техническом смысле сахаром называют только сахарозу (тростниковый, или свекловичный, сахар — дисахарид С Н 2 0 ) . Все остальные углеводы, прочие органические и минеральные вещества относятся к несахарам. Содержание их варьирует в за­ висимости от сорта, района возделывания и агротехники. Н а и ­ более вредны растворимые пектиновые вещества, которые п е 1 2 2 П 335 реходят в сок, сильно затрудняют его фильтрацию и мешают кри­ сталлизации сахара. Азотистые вещества, входящие в состав свек­ ловичного сока, делят на две группы: безвредные (белковые веще­ ства) и вредные (бетаин, амиды, красящие вещества и др.). П о ­ следние в процессе выработки сахара не осаждаются и переходят в патоку. Основные показатели качества сахарной свеклы помимо саха­ ристости — доброкачественность сока, т. е. процентное содержа­ ние сахара в растворенном сухом веществе, а также содержание инвертного сахара (смесь глюкозы и фруктозы) и «вредного» (не­ белкового) азота. Распределение сахара в корнеплоде свеклы не­ равномерно: больше всего в средней части (шейке), меньше всего в головке и самой нижней части (хвостике) корнеплода. Сорта и гибриды. В Российской Федерации до 90 % площади посева свеклы занято односемянными сортами и гибридами. Они так же урожайны, как и многосемянные, но при их возделывании расширяются возможности применения механизированного ухода за посевами, сокращаются затраты ручного труда на 50 % и более при полной механизации. Сорта и гибриды сахарной свеклы по хозяйственным призна­ кам подразделяют на три группы: урожайные, урожайно-сахарис­ тые и сахаристые. Большинство сортов и гибридов относятся к группе урожайно-сахаристых (N-Normal), сочетающих высокий урожай корнеплодов с высокой сахаристостью и обеспечивающих наибольший сбор сахара с единицы площади. Сорта и гибриды урожайного направления (E-Ertrag) дают высокий урожай корне­ плодов средней сахаристости, а потому выход сахара с единицы перерабатываемого сырья у них небольшой. Сорта и гибриды са­ харистого направления (Z-Zucker) отличаются высокой сахарис­ тостью, но пониженным урожаем корнеплодов. Выход сахара с единицы сырья зависит от особенностей сорта, уровня агротехни­ ки и условий среды. Наибольшее число возделываемых сортов и гибридов сахар­ ной свеклы создано во Всероссийском Н И И свеклы и сахара (ВНИИСС), В Н И С Н П О «Сахсвекла» (Украина) и на их селекци­ онно-опытных станциях. В Госреестр включены следующие сорта и гибриды сахарной свеклы, допущенные к использованию в Российской Федерации: Бийская односемянная 50, Льговская односемянная 52, Льговский МС 29, Льговский МС 35, Рамонская односемянная 99, Рамонский МС 46, Северокавказская односемянная 42. Первичное размножение районированных сортов и гибридов сахарной свеклы для получения элитных семян производят в спе­ циализированных элитно-семеноводческих хозяйствах. Дальней­ шее размножение элитных семян для получения фабричных реп­ родукций, которыми засевают поля колхозов, совхозов и фермер­ ских хозяйств, осуществляют в передовых хозяйствах. Основная 336 задача семеноводства — выращивание фабричных семян, облада­ ющих высокими сортовыми качествами. Согласно принятой системе подготовки семян к посеву их пос­ леуборочную обработку проводят в семеноводческих хозяйствах, а предпосевную подготовку — на семенных заводах. Особенности агротехники. Главное условие интенсификации производства сахарной свеклы — исключение ручного труда во всех операциях, замена его машинным трудом. Оптимальной гус­ тоты растений можно добиться в результате высева малых норм семян одноростковой свеклы на конечную густоту или высева их с небольшим запасом и удаления лишних растений прореживателями либо букетировкой культиваторами. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Для обеспечения достаточной са­ нитарной защиты сахарной свеклы в севообороте ее следует воз­ вращать на прежнее место не ранее чем через 3...4 года, поэтому ее удельный вес в севообороте не должен превышать 20...25 %. Для свекловичных севооборотов выделяют поля с высоким плодороди­ ем, хорошими физическими свойствами почвы, глубоким пахот­ ным слоем. Свеклу размещают по таким предшественникам, кото­ рые обеспечивают чистоту полей от сорняков и хороший водный режим почвы, дают возможность внести органические и мине­ ральные, а при необходимости и известковые удобрения, своевре­ менно и высококачественно обработать поле с осени. Почти во всех районах свеклосеяния, за некоторым исключением (Алтай­ ский край, районы орошаемого земледелия), лучшими предше­ ственниками считаются озимые культуры — пшеница и рожь. В Алтайском крае сахарную свеклу размещают по чистым парам, в районах орошаемого свеклосеяния — после озимых, трав и зерно­ вых культур. У д о б р е н и е . Свекла требовательна к условиям минерального питания и весьма отзывчива на их улучшение. На 1 т корнеплодов и соответствующее количество ботвы сахарная свекла выносит из почвы, кг: N — 4...7, Р 0 — 1,0...3,5, К 0 — 5...9. Внесение навоза под предшествующие свекле озимые или не­ посредственно под сахарную свеклу осенью перед вспашкой — не­ обходимый прием для получения высокого урожая. В это же время вносят фосфорно-калийные удобрения. Азот применяют под предпосевную культивацию. Подкормку свеклы надо рассматривать как дополнительный прием к основному удобрению, если с осени внесено недоста­ точно элементов питания. Ее применяют также в районах дос­ таточного увлажнения и при возделывании сахарной свеклы на орошаемых землях. В виде подкормки экономически целесооб­ разно использовать сложные удобрения: нитрофоску, нитроам­ мофоску, аммофос, диаммонийфосфат и другие, снижающие затраты ручного труда на приготовление смесей, заправку и внесение. 2 2 2 Г. С. П о с ы п а н о » 5 2 337 В отдельных районах свеклосеяния необходимо применять микроудобрения, которые увеличивают урожай, повышают устой­ чивость к болезням и, главное, повышают сахаристость. В районах достаточного увлажнения хорошие результаты дают обработка се­ мян борными удобрениями (1,5...2,0 кг бора на 1 т семян) или вне­ сение их под предпосевную обработку почвы (1,0...1,5 кг/га). На дерново-подзолистых почвах медные удобрения (пиритные огар­ ки — 0,6.-0,8 т/га под вспашку один раз в 4...5 лет или сернокис­ лую медь — 1,2...2,4 кг/га, внесенную в рядки) повышают сахарис­ тость на 0,6...0,8% и урожайность на 1,1...10,4 т/га. На почвах, бедных молибденом и кобальтом, внесение этих микроэлементов способствует увеличению урожайности и сахаристости. На выще­ лоченном черноземе Центрально-Черноземного региона при об­ работке семян марганцем, кобальтом и молибденом сахаристость повышалась на 0,5...1,2 %, урожайность на 5... 10 %. О б р а б о т к а п о ч в ы . Глубокую вспашку под сахарную свек­ лу проводят плугами с предплужниками, обеспечивающими нуж­ ную глубину и хорошую заделку пожнивных остатков. Для этих же целей используют двухъярусные плуги, которые обеспечивают по­ лучение более чистого поля (число сорняков уменьшается в 1,5...2,0 раза, а их масса — в 2,5...4,0 раза по сравнению со вспаш­ кой обычным плугом). В районах с укороченным осенним периодом (Центральный район, Башкортостан и Татарстан) после освобождения поля от предшественника ограничиваются однократным лущением, лучше лемешными лущильниками, и через 12...15 дней проводят глубо­ кую вспашку. В районах недостаточного увлажнения Поволжья можно применять комбинированный способ: после уборки пред­ шественника почву лущат дисковыми лущильниками, а затем па­ шут на глубину 20...22 см плугами с предплужниками. В конце сентября проводят глубокое рыхление зяби на глубину 32...35 см плоскорезами-глубокорыхлителями. Такая же обработка почвы дает хорошие результаты на серых лесных почвах Нечерноземной зоны и севера Центрального Черноземья, а также на южных чер­ ноземах с неглубоким гумусовым слоем. Один из эффективных приемов борьбы с водной эрозией и на­ копления влаги, особенно на выровненных с осени полях, — щелевание зяби в предзимний период поперек склонов. Осуществля­ ется он щелевателем-кротователем, которым нарезают две щели глубиной 40...50 см на расстоянии 140 см одна от другой лентами через 6...10 м в зависимости от крутизны склона. Задачи предпосевной обработки почвы следующие: выравни­ вание поверхности почвы, сохранение в ней влаги, накопленной в осенне-зимний и весенний периоды путем создания мульчиру­ ющего слоя, уничтожение сорняков, проросших к этому време­ ни, а также создание условий для посева семян и заделки гербици­ дов, удобрений, получение дружных и полных всходов свеклы. 338 После закрытия влаги проводят культивацию на глубину 4...5 см (для сеялок, имеющих узкоклиновые сошники, — не более 3 см) свекловичными культиваторами, оборудованными односто­ ронними стрельчатыми плоскорежущими лапами. Лучше всего комплектовать культиватор левыми и правыми односторонними плоскорежущими лапами-бритвами. Сзади рабочих органов наве­ шивают спиральные роторы, а при их отсутствии — райборонки. П о д г о т о в к а с е м я н к п о с е в у . Для посева сахарной свеклы следует использовать семена, имеющие всхожесть не ме­ нее 80 %, одноростковость выше 96 %, выравненность не менее 85 %, чистоту не ниже 98 %. Для посева можно брать обе фракции: диаметром 3,5...4,5 и 4,5...5,5 мм. Семена сахарной свеклы готовят на семенных заводах. Там их сортируют, калибруют, если нужно, шлифуют и дражируют, про­ травливают против комплекса болезней, обогащают питательны­ ми веществами, в том числе микроэлементами, и в готовом виде продают свеклосеющим хозяйствам. С р о к и п о с е в а . Сахарная свекла — культура раннего посева. Ее высевают, когда температура на глубине 5...6 см достигает 7...8 °С. В условиях Воронежской области, например, в средние и поздние весны это совпадает с началом посева ранних зерновых культур. В ранние весны, когда почва прогревается медленно и возможен возврат морозов, посев сахарной свеклы нужно прово­ дить через 5...7 дней после начала посева зерновых культур. При­ мерные средние календарные сроки посева: на Северном Кавка­ зе — III декада марта — I декада апреля, в Центрально-Чернозем­ ных областях — II...III декады апреля, в северных районах Центрального Черноземья, Нечерноземье и Поволжье — III декада апреля — I декада мая, в Башкортостане и Алтайском крае — I дека­ да мая. Н о р м а в ы с е в а и г л у б и н а з а д е л к и с е м я н . Норма высева семян для более окультуренных полей, содержащих доста­ точное количество влаги, обработанных гербицидами, 8... 12 плодиков на 1 м рядка, что обеспечивает получение 5...7 всходов и не требует прорывки. На остальных площадях нужно высевать свеклу с некоторым запасом — 17...20 плодиков на 1 м, и удалять затем лишние всходы механическим путем. Глубина посева семян З...4см, при недостатке влаги до 4...5 см. Скорость движения по­ севного агрегата не должна превышать 4,0...4,5 км/ч. С увеличени­ ем скорости движения ухудшается распределение семян по глуби­ не и вдоль рядка, снижается норма высева, семена укладываются в рыхлый слой почвы, в результате всходы получаются неравномер­ ными и изреженными. У х о д з а п о с е в а м и . Мероприятия по уходу за посевами начинают еще до появления всходов. В зависимости от погодных условий сахарная свекла всходит на 8...20-й день после посева. За это время могут появиться сорняки, почва уплотняется, ухудша22» 339 ются водный и воздушный режимы. Чтобы улучшить условия всходов, до их появления на 4...5-й день после посева проводят довсходовое боронование легкими посевными боронками (а на уплотненных почвах — средними) поперек посева или под углом к нему со скоростью 2,5...3,0 км/ч, что обеспечивает наименьшее повреждение проростков. При появлении всходов проводят пер­ вое продольное рыхление (шаровку) на глубину 4...5 см культива­ торами, оборудованными бритвами для рыхления междурядий и ротационными органами для обработки почвы в рядках и между­ рядьях. Защитная зона для бритв 8...10 см от рядка. Для того чтобы не засыпать растения землей, применяют защитные диски, кото­ рые позволяют также уменьшить необрабатываемую зону. Особенно важно сформировать необходимую густоту растений. На 1 га в зоне достаточного увлажнения нужно иметь 95...100 тыс., в зоне неустойчивого увлажнения — 85...90 тыс. и в зоне недоста­ точного увлажнения — 80...85 тыс. растений, равномерно разме­ щенных в рядке. При неравномерном размещении снижаются урожайность и сахаристость корнеплодов. Излишние всходы уст­ раняют механизированным способом — вдольрядными прореживателями и свекловичными культиваторами. При наличии на 1 м рядка более 14... 16 всходов прореживание нужно начинать в фазе развитой «вилочки» и заканчивать не более чем за 8... 10 дней, при более редких всходах — начинать в фазе первой пары настоящих листьев и заканчивать за 10...12 дней. На посевах малыми нормами семян при равномерном размещении всходов эффективно прореживание вдольрядными или автомати­ ческими прореживателями, оборудованными соответствующим набором ножей, с расчетом оставления на 1 м рядка 5...6 одиноч­ ных растений. Глубина хода ножей прореживателя должна быть равна З...4см. На плантациях, где больше 10... 14 всходов на 1 м рядка и рас­ полагаются они равномерно, конечную густоту можно формиро­ вать букетировкой. Для этого следует подобрать такую схему, при которой 50 % всходов вырезалось бы и образовывалось 6...8 гнезд, как правило, с одним растением в гнезде, что с учетом пропусков обеспечивает 4..6 растений на 1 м. Для этого пригодны схемы с шагом 15...18 см: вырез 7,5 см и букет 7,5 см, вырез 8,5 см и букет 9,5 см и др. Они обеспечивают получение густоты растений 85... 100 тыс. на 1 га с одиночным размещением. Сразу же после прореживания проводят продольное рыхление на глубину 4...5 см пропашными культиваторами, оборудованны­ ми плоскорежущими лапами и бритвами. Для лучшей разделки почвы за бритвами устанавливают ротационные рабочие органы. В дальнейшем проводят 3...4 рыхления, что зависит от наличия сорняков и состояния почвы. Глубину рыхлений доводят до 10 см. В ранние сроки проводят сплошные рыхления: по междурядьям — лапами и ротационными органами и по рядкам — ротационными 340 органами. При втором и третьем междурядных рыхлениях реко­ мендуется применять присыпающие отвальчики или окучники, которые засыпают землей всходы сорняков в рядах. Во В Н И И С С разработана технология возделывания сахарной свеклы с использованием направляющих щелей. Щели, как пра­ вило, нарезают при предпосевной культивации, которую произво­ дят полосно (ширина полосы до 15 см) с одновременным внесени­ ем гербицидов, дозы которых уменьшают в три раза. Возможна и сплошная предпосевная культивация с внесением полосно герби­ цидов и образованием щелей при посеве сахарной свеклы. На­ правляющие щели, нарезаемые специальными приспособления­ ми, используют затем в первом случае при посеве и уходе, во вто­ ром — только при уходе. При движении культиватора по этим щелям можно без риска уничтожения растений обрабатывать междурядья с малыми защитными полосами, благодаря чему уве­ личивается обрабатываемая площадь междурядий до 90 %, а остав­ шаяся полоска с рядками (до 10 см) засыпается землей во время окучивания. Ручная обработка не требуется. Сахарная свекла весьма чувствительна к засорению. Обычно на каждом поле можно насчитать более 20 видов сорняков. Все свек­ лосеющие страны мира выращивают сахарную свеклу с примене­ нием гербицидов. Наибольшее применение в свекловодстве Рос­ сии имеют трихлорацетат натрия*, вензар*, ронит*, эптам, набу. Эффективность гербицидов повышается при использовании смесей гербицидов разного направления, многократном внесении их в различных сочетаниях. Защита растений от вредителей и болезней — важный элемент агротехники. В различных зонах свеклосеяния сахарную свеклу повреждают свекловичные блошки, серый и обыкновенный долгоносики, листовая и корневая тля, гусеницы листогрызущих совок и лугового мотылька, минирующая муха, проволоч­ н и к и , нематоды и др. Соблюдение севооборотов и хорошая об­ работка почвы, борьба с сорняками — радикальные меры против большинства вредителей. Химические меры борьбы следует при­ менять при численности, не менее: для свекловичных блошек — 1 жук на 5 растений, долгоносиков — 0,2 экз. на 1 м , комплекса вредителей на всходах (блошки, долгоносики и др.) — 0,2 экз. на 1 м , тли листовой — заселение 10 % растений по 1 баллу, свекло­ вичной минирующей мухи — 6...8 личинок на растение в фазе 2...4 пар настоящих листьев, подгрызающих совок — 1...2 гусеницы на растение, лугового мотылька — 2...3 гусеницы первой генерации на растение. В основе биологического метода борьбы с вредителями лежит применение трихограммы и биопрепарата битоксибациллина. Применяют их для предотвращения появления гусениц подгры­ зающих и листогрызущих совок, лугового мотылька и их унич­ тожения. 2 2 341 В зависимости от среды обитания и времени появления вреди­ телей можно поделить на почвообитающих, вредителей всходов и вредителей развивающихся растений. В борьбе с почвенными вредителями (проволочники и др.) большое значение имеют севооборот и обработка почвы, а также применение инсектицидов. Против вредителей всходов (блошек, долгоносиков и др.) про­ водят опрыскивание плантаций одним из инсектицидов: актелликом, 50 % к. э. (1...2 л/га), дилором*, 80 % с. п. (3 кг/га), полихлоркамфеном*, 50 % к. э. (3 л/га), лебайцидом*, 50 % с. п. (2,5 кг/га), метафосом*, 40 % к. э. (1 л/га), сульфидофосом*, 50 % к. э. (2,5 л/га). Если использовать для посева семена, обработанные фураданом или другими эффективно действующими препаратами, необходи­ мость наземной обработки плантаций инсектицидами в большин­ стве случаев отпадает. В районах сильного повреждения свекловичными долгоноси­ ками применяют ловчие канавки, которые роют фрезерными ка­ навокопателями. Против гусениц подгрызающих, листогрызущих совок и лугового мотылька применяют амбуш*, 25 % к. э. (0,5 л/га), волотан*, 50 % к. э. (15 л/га), метафос*, 30 % с. п. (1,4 кг/га), фозалон, 35 % к. э. (3 л/га). Для уничтожения тли и личинок минирующих мух используют один из следующих препаратов: антио*, 25 % к. э. (1,6 л/га), кар­ бофос, 50 % к. э. (1...2 л/га), метафос*, 40 % к. э. (0,5 л/га), фосфамид*, 40 % к. э. (1 л/га). Сахарную свеклу поражают многие болезни: паразитарные — корнеед, пероноспороз, пятнистость листьев, мучнистая роса, ржавчина; болезни корней свеклы — сухой склероциоз, парша, различные гнили; вирусные — мозаичность, желтуха; непарази­ тарные — отклонения, вызываемые недостатком питания, — хло­ роз, альбинации; аномалии — дуплистость, многоголовчатость, ветвистость, цветушность, фасциация и др. Главные меры защиты растений от поражения болезнями — профилактические, прежде всего агротехнические, биологичес­ кие, обеспечивающие уменьшение количества возбудителей бо­ лезней в почве и на семенах. Необходимо соблюдать севообороты, изоляционные расстояния, опрыскивание и опыливание маточ­ ной свеклы и семенников. Против болезней семена протравливают фунгицидами. Непа­ разитарные болезни ликвидируют, устраняя причины, вызываю­ щие болезнь. У б о р к а у р о ж а я . Начало уборки сахарной свеклы определя­ ется не столько биологическими факторами, сколько организаци­ онно-хозяйственными соображениями. Уборку согласуют с рабо­ той сахарных заводов, чтобы свекловичное сырье было убрано в лучшие сроки, с меньшими потерями массы корнеплодов и ос­ новного продукта — сахара. 342 Как правило, в России высокий уровень урожайности и саха­ ристости наблюдают в конце августа — начале сентября, физиоло­ гическая же спелость наступает значительно позже — после 15...20 сентября. Корнеплоды свеклы ранних сроков уборки из-за высоких тем­ ператур и их физиологической недозрелое™, хотя и пригодны для переработки, храниться длительное время не могут. Кроме того, в сентябре и начале октября в преобладающее число лет складыва­ ются благоприятаые условия для роста свеклы и сахаронакопления, которые увеличивают сборы сахара. Это время следует мак­ симально использовать. Нарастание массы корнеплодов и содержания в них сахара идет непрерывно до самой уборки, масса листьев, достигнув максиму­ ма в середине августа, в дальнейшем уменьшается и к концу веге­ тации составляет 75...80 % максимальной. Сахарную свеклу убирают шестарядными машинами поточ­ ным, перевалочным и поточно-перевалочным способами без руч­ ной доочистки корней с одновременным сбором ботвы. При боль­ шом количестве ботвы используют очиститель головок. Когда убо­ рочные машины дают общую загрязненность менее 10 %, в том числе менее 3 % ботвой, при достаточном количестве транспорта предпочтение нужно отдавать поточному способу уборки. Когда загрязненность высокая, а хозяйство плохо обеспечено транспортом, применяют перевалочный способ уборки. В некото­ рых хозяйствах применяют смешанный способ уборки — поточноперевалочный. Качество корней свеклы, сдаваемой на сахарные заводы, долж­ но отвечать требованиям стандарта «Свекла сахарная для про­ мышленной переработки». Зеленой массы не должно быть более 3 %, обрезка хвостаков и боковых корней не требуется. Свеклу, содержащую примесь цветушных растений (более 1 % ) , подвяленных (более 5 % ) , с сильными механическими поврежде­ ниями (выше 12 % ) , а также свеклу подмороженную, но непочерневшую, сахарные заводы принимают как некондиционную со скидкой в цене на 20 %. При уборке сахарной свеклы широко применяют групповой метод. Для выхода и разворота агрегатов убирают вручную площа­ ди длиной 20 м и шириной 2,6 м. Разбивают поле на загонки по 240 рядков. За 10... 15 дней до уборки при разомкнутых рядках рыхлят междурядья на 10... 12 см. До массовой уборки корнеплодов убирают поворотные поло­ сы (4 прохода 12-рядной сеялки) и межзагонные полосы (12 ря­ дов) на всех полях, включая в эту работу необходимое число аг­ регатов. Особенности выращивания сахарной свеклы при орошении. Око­ ло 20 тыс. га занято сахарной свеклой на поливных землях СевероКавказского, Центрально-Черноземного регионов, в Поволжье и 343 на Алтае. Здесь можно получать не менее 45 т корнеплодов сахар­ ной свеклы с 1 га. Агротехника сахарной свеклы при орошении имеет свои осо­ бенности. В этих условиях севооборот как средство регулирования водного режима теряет свое значение, но возрастает его роль в предупреждении массового развития вредителей, болезней и сор­ няков, ухудшения агрофизических свойств почвы. Очень важно наличие в севооборотах многолетних трав. Лучший предшествен­ ник свеклы — озимая пшеница по травам. Обработка почвы обыч­ ная — улучшенная и полупаровая. При вспашке пласта рекомен­ дуют применять углубление до 35...40 см. В борьбе с сорняками используют эффективные смеси гербицидов (бетанал с лонтрелом и др.). В осенний период можно проводить провокационный по­ лив, вызывающий появление всходов сорняков, которые затем уничтожают рыхлением. При орошении должен быть повышен­ ный уровень питания, эффективны и подкормки. Поливная свек­ ла требует тщательного механизированного ухода. Междурядных рыхлений должно быть больше, их глубина — 10... 12 см. В период полива проводят щелевание в междурядьях. Наилучшие условия для произрастания растений складываются при влажности пахотного слоя почвы не ниже ВРК. Для лучше­ го накопления сахара за 15...20 дней до уборки поливы прекра­ щают. Технология выращивания семян сахарной свеклы. Семена в ы ­ ращивают двумя способами: высадочным и безвысадочным. В России главный способ — высадочный. Он состоит из трех эта­ пов: получения маточных корнеплодов, их хранения, выращи­ вания семенников. При безвысадочном способе высевают ма­ точную свеклу и на том же поле выращивают семена, корни не выкапывают. Технология возделывания маточной свеклы во многом сходна с технологией возделывания фабричной свеклы, однако имеются и существенные отличия. Прежде всего маточную свеклу высевают специальными маточными семенами, которые готовят в научных учреждениях (обычно это авторы сортов), размножают в элитносеменоводческих и семеноводческих хозяйствах и готовят к посеву на семеноводческом заводе. В семеноводческих хозяйствах обычно выращивают и маточ­ ную свеклу, и семенники. Для этого в севообороте выделяют два свекольных поля с озимой культурой в качестве предшественника. При размещении в одном севообороте маточной свеклы и семен­ ников лучшее место надо отдавать семенникам с пространствен­ ной изоляцией не менее 1000 м. Посев маточной сахарной свеклы проводят несколько позже фабричной, когда среднесуточная температура на глубине посева семян достигнет 8... 10 °С. Маточную свеклу в отличие от фабрич­ ной выращивают при большой густоте стояния, что облегчает ее 344 возделывание без прореживания. К уборке на 1 м рядка в зоне до­ статочного увлажнения должно быть 12 растений, в зоне неустой­ чивого — 10 и в зоне недостаточного увлажнения — 8 растений. На 1 га выращивают маточные корнеплоды на 4...5 га семен­ ников. В процессе вегетации маточной свеклы наблюдается вы­ падание растений, чем больше густота, тем больше растений выпадает. При густоте около 300 тыс/га в начальные фазы изреживаемость составляет 25 %. В основных зонах свекловодства в условиях неустойчивого и недостаточного увлажнения наилуч­ шая масса посадочного корнеплода 350...375 г, минимальная — 150 г. В зоне достаточного увлажнения следует выращивать ма­ точную свеклу со средней массой корнеплода 250...300 г и мини­ мальной — не менее 100 г. Поэтому нужно высевать 20...25 семян на 1 м рядка при возделывании без прореживания всходов и 30 семян в сочетании с механизированным прореживанием всходов. Остальные технологические приемы существенно не отличают­ ся от приемов выращивания фабричных посевов (обработка почвы, удобрения, уход, борьба с вредителями, болезнями, сорняками и др.). Уборку производят теми же машинами. До уборки с посевов должны быть удалены растения, больные пероноспорозом, мозаи­ кой, гнилями, цветушные, с фенотипическими признаками кор­ мовой и столовой свеклы. Маточную свеклу необходимо убирать при наступлении устойчивого похолодания, т. е. при переходе среднесуточной температуры воздуха через 8...10°С, когда значи­ тельно замедляется дыхание выкопанных корнеплодов, снижается активность микроорганизмов, вызывающих кагатную гниль, меньше вероятность повышения температуры при укладке кор­ неплодов в кагаты. Предельные сроки окончания уборочных работ для Централь­ ного и Центрально-Черноземного регионов — 10...15 октября, Ал­ тайского края — 25 сентября — 1 октября, Краснодарского края — 25...30 октября. Существуют три способа хранения маточных корнеплодов са­ харной свеклы: траншейный, полунадземный (или надземный) и стационарный в подвалах и специально построенных хранилищах. Наиболее распространен первый, остальные используются реже. Траншеи в большинстве областей копают шириной 80...90 см на глубину 60...70 см, в Алтайском крае — на 80...90 см. Корнеплоды закладывают в кагаты без земляных перемычек и прослоек земли, насыпью. Перемычки следует делать в случае разрыва в сроках ка­ гатирования и при закладке на хранение корнеплодов с недоста­ точным тургором. Уложенные в кагаты корнеплоды немедленно укрывают мел­ кокомковатой землей слоем 25...30 см, а в Краснодарском крае — 15...20 см. Полное укрытие землей проводят при снижении тем­ пературы в верхней части кагата до 4...5°С. Высота укрытия в Краснодарском крае должна быть не менее 50 см, в Центрально345 Черноземном регионе и Алтайском крае требуется более надежная термоизоляция (до 150 см). В течение всей зимы ведут наблюдения за температурным ре­ жимом, в зависимости от которого принимают меры по охлажде­ нию или утеплению кагатов. При повышении температуры до 8 °С охлаждают корнеплоды в кагатах, снимая часть укрытия бульдозе­ ром, или через каждые 20 м делают боковые охладительные колод­ цы. При снижении температуры в кагатах до 5 °С их утепляют со­ ломой, навозом или снегом. Семенники — это высадки маточных корнеплодов. Они отли­ чаются от свеклы первого года жизни многими признаками: про­ должительностью вегетационного периода, характером развития корневой системы, требованиями к влаге и режиму минерального питания. Маточные корнеплоды должны быть высажены в почву как можно раньше, в сжатые сроки, что будет способствовать окончанию процесса подготовки репродуктивных почек к образо­ ванию цветоносов, лучшему и более быстрому их приживанию, более обильному стеблеванию, дружному цветению и созреванию, повышению семенной продуктивности и качеству выращиваемых семян. Раскрытие кагатов начинают за 1...2 дня до выборки и по­ садки корнеплодов, чтобы оставшийся слой почвы смог подсох­ нуть. Земляное укрытие с кагатов снимают бульдозером, оставляя над корнеплодами слой почвы 2...4 см. Корнеплоды выбирают из кагатов, корни сортируют на три группы (годные, сомнительные и негодные) с помощью сортировальных столов или калибровочно-сортировальной линии. Годные (здоровые корнеплоды, а так­ же с загниванием хвостовой части до 1/3, которую обрезают) сортируют и высаживают. Сомнительные укрывают землей сло­ ем 25...30 см, через 7...8 дней их снова перебирают. Корнеплоды с пробудившимися ростовыми почками используют на посадку, с непроросшими — используют на корм скоту. Весенняя подготовка почвы под семенники обычно состоит из ранневесеннего закрытия влаги, предпосевной глубокой культива­ ции почвы (16... 18 см) и последующего боронования, что обеспе­ чивает условия для нормальной механизированной посадки ма­ точных корнеплодов, средняя длина которых составляет 20 см. Правильно посаженный корнеплод должен располагаться в почве строго вертикально и на такой глубине, чтобы головка его была ниже поверхности почвы на 2...3 см; почва должна плотно обле­ гать корнеплод. Посадку корнеплодов проводят высадкопосадочными машина­ ми. Для обеспечения более качественной посадки корнеплоды рассортировывают на фракции 4...7 и 7... 12 см. Корнеплоды пер­ вой фракции (4...7 см) сажают с площадью питания 70 х 60 или 70 х 35 см, второй — 70 х 70 см. В процессе размножения для со­ хранения видовых и сортовых свойств и качеств семян необходи­ мо соблюдать пространственную изоляцию семенников свеклы. 346 Пыльца ее может переноситься ветром и насекомыми на расстоя­ ние 5...6 км и более. Для элитно-семеноводческих хозяйств про­ странственная изоляция между сортами одной формы свеклы дол­ жна быть не менее 1 км, между односемянными диплоидными или тетраплоидными формами — не менее 3 км, односемянная и многосемянная тетраплоидные формы должны быть удалены от многосемянной диплоидной не менее чем на 5 км; от других форм (столовой, кормовой, полусахарной свеклы) семенники распола­ гают на расстоянии 10 км. В начале вегетации проводят сплошные обработки семенников, обычно двукратное боронование (при появлении 20...30 % всходов и через 4...5 дней после первого) райборонками, сетчатыми или сред­ ними зубовыми боронами. При этом раскрываются розетки высад­ ков, уничтожаются проростки и всходы сорняков. Дальнейший уход включает 2...3 междурядных рыхления и подкормку. Первое рыхле­ ние проводят на глубину 10...12 см, последующие — на 2...3 см мель­ че с минимальной защитной зоной. При необходимости для уничто­ жения сорняков вносят бетанал (с лонтрелом или набу). Существенное влияние на урожай и его качество оказывают ис­ кусственное доопыление (веревкой) и химическая пинцировка (обработка цветущих растений препаратом гидразида малеиновой кислоты). Сложность уборки семенников обусловлена тем, что созрева­ ние семян свеклы очень растянуто (20...40 дней). Признаки созре­ вания соплодий — побурение и мучнистость консистенции плода. Слишком ранняя уборка приводит к снижению всхожести, слиш­ ком поздняя — к большим потерям семян. К механизированной уборке (срезке) семенников приступают при наличии мучнистого перисперма семени и побурении 40...50 % соплодий у большей ча­ сти растений. Скашивают семенники жатками с 6...7 рядов и укла­ дывают их в непрерывный валок. В сухую погоду валки высыхают за 5...6 дней, их подбирают зерновыми комбайнами после соответ­ ствующего переоборудования. После подсушивания десикантами (реглон или гексагидрат хлората магния) применяют прямое ком­ байнирование. Обмолоченные семена доставляют на ток, немедленно очища­ ют от примесей и сушат до влажности 15 %. Дальнейшая обработ­ ка до требований посевных кондиций происходит на семенных за­ водах. Сущность безвысадочного способа заключается в том, что осе­ нью маточную свеклу не выкапывают. Перезимовавшие корне­ плоды ранней весной отрастают, образуют репродуктивные побе­ ги и плодоносят. Безвысадочным способом семена выращивают во многих странах мира (в США, Югославии, Англии, Венгрии, Бельгии, Италии, Испании, Турции, Дании), где он считается основным. В России наиболее благоприятные условия для перезимовки ма347 точной сахарной свеклы и, следовательно, для безвысадочного семе­ новодства имеются в южном предгорье Краснодарского края, в Рес­ публике Северная Осетия, Чеченской и Кабардино-Балкарской рес­ публиках. Это способ экономически выгоден и дает возможность ме­ ханизировать семеноводство сахарной свеклы. Оптимальная масса корнеплодов при безвысадочной культуре в богарных условиях 10...30 г при наличии 8... 10 пар листьев с общей их ассимиляционной поверхностью 1700... 1800 с м на одно растение. В условиях орошае­ мого земледелия перед уходом в зиму рекомендуется иметь растения с 8...10 листьями и с диаметром корнеплода 0,5...2,5 см. При безвысадочном возделывании свеклу можно высевать по чистым парам или по парам, занятым озимыми, однолетними тра­ вами на зеленый корм, рано убираемыми культурами (нут, горох, ранний картофель, овощи). Удобрения применяют в расчете на двухлетнее их действие с учетом необходимости повышения зимостойкости растений. Для этого следует примерно в два раза уменьшить дозу азота в основ­ ном удобрении и исключить его из рядкового удобрения. На вто­ рой год жизни необходимо увеличить количество удобрения на 20...25 % с добавлением азота, исключенного в первый год жизни. Высокую сохранность имеют корнеплоды диаметром 0,5...2,5 см, которые можно вырастить при летнем посеве в загущенном состоя­ нии. Поэтому в производстве распространен чистый летний посев безвысадочной культуры свеклы. В летние сроки посева (вторая половина июля) применяют бороздовой посев на глубину 3...4 см, что обеспечивает получение всходов и создает условия для их пе­ резимовки. При выращивании семян безвысадочным способом в богарных условиях на 1 м рядка высевают 45...60 семян, в районах неустой­ чивого увлажнения — 70 семян. При необходимости окучивания в зиму целесообразно применять ленточный посев по схемам 75 + 15, 60 + 30 + 30 или 60 + 20 см. С учетом выпадания растений осенью на 1 га должно быть не менее 200...250 тыс. растений. Уход за растениями первого года жизни заключается в подкорм­ ке, окучивании перед уходом в зиму на высоту до 10 см, борьбе с вредными организмами, при орошении — в поливах. На второй год жизни уход начинают с подкормки, в которой главное значе­ ние придают азоту. Если с осени посевы окучивали, то весной за­ щитный слой земли удаляют боронами. Боронование проводят на всех плантациях. Ранней весной формируют густоту насаждения семенников. Загущенные посевы разреживают, пересаживают с загущенных мест в изреженные. В Краснодарском крае при густоте насажде­ ния 140... 160 тыс. растений на 1га проводят механизированную букетировку по схеме вырез 8,5 см, букет 16 см, при густоте насаж­ дения 160...200 тыс/га ширину выреза увеличивают до 20 см. Ве­ сеннее разреживание безвысадочных семенников целесообразно, 2 348 если после удаления загущенных растений ко времени уборки на 1 га будет 110... 120 тыс. растений в условиях неустойчивого увлаж­ нения и 150...160 тыс. в зоне достаточного увлажнения. Дальнейший уход состоит из рыхления междурядий до стебле­ вания. Глубина первого рыхления 10...14 см, последующих — 7...8 см. Остальные приемы проводят так же, как при высадочной культуре. Убирают теми же машинами. В связи с большой густо­ той и преобладанием одностебельных растений семена созревают более равномерно, благодаря чему облегчается уборка. 17.2. КОРМОВЫЕ КОРНЕПЛОДЫ Кормовая свекла, брюква, турнепс, морковь дают сочный, легкопереваримый и обладающий хорошими вкусовыми качествами корм. Корнеплоды считаются молокогонным кормом для дойного стада крупного рогатого скота. В структуре сочных кормов они за­ нимают около 17 %. В хозяйствах с высокой молочной продуктив­ ностью коров доля корнеплодов в сочных кормах достигает 40...50 %. По химическому составу эта группа культур относится к уг­ леводистым кормам. П о зоотехническим нормам на 100 г сыро­ го белка должно приходиться 120... 150 г углеводов. Чаще всего это соотношение нарушается в переходные периоды — весной и осенью. Благоприятен минеральный и аминокислотный состав корне­ плодов. Зола их содержит в среднем 3,4 % калия, 1,1 % фосфора, 0,7 % кальция и 0,35 % магния. Она включает такие микроэлемен­ ты, как кобальт, медь, цинк, марганец. Содержание белка в корнеплодах невелико — 2,0...2,5 %, одна­ ко в нем сравнительно много незаменимых аминокислот — лизи­ на, метионина, аргинина. Листья этих культур богаче, чем корнеплоды, белком, витами­ нами, сухим веществом и пригодны для использования в свежем и силосованном виде, а также в качестве сырья для приготовления травяной муки и гранул (табл. 47). 47. Кормовая характеристика корнеплодов Содержание в ] т корнеплодов Корнеплоды Кормовая свекла Морковь Брюква Турнепс Содержание в 1 т листьев кормовых единиц сырого белка, кг кормовых единиц сырого белка, кг 120 140 130 90 20...22 20...22 20...22 15 100 170 100 ПО 40...42 50 32 32 349 Корнеплоды и листья богаты витаминами С, В, В В , Р Р и ка­ ротином. В 1 кг сырой массы корнеплода брюквы содержится 310...470 мг каротина (моркови — 104...260 мг); в 1 кг зеленой мас­ сы листьев брюквы и турнепса содержится 1200... 1300 мг витамина С (моркови — 700, свеклы — 500 мг). Переваримость питательных веществ корнеплодов не уступа­ ет переваримости молодой пастбищной травы. О н и способству­ ют лучшему усвоению грубых кормов. При включении в рацион корнеплодов экономнее расходуются концентраты, улучшаются воспроизводительная способность животных и качество п р и ­ плода. Для молочного скота не имеет большого значения вид корне­ плодного растения при условии соблюдения в рационах суточной нормы этих кормов. При скармливании более 20...25 кг брюквы и турнепса в сутки на корову вкус молока может ухудшиться из-за наличия в них горчичных масел. Суточная норма корнеплодов п о ­ лусахарной свеклы также не должна превышать 25 кг, чтобы не нанести вред здоровью животных. П р и использовании кормовой свеклы ограничений не существует. Все корнеплоды, являясь пропашными культурами, служат хо­ рошими предшественниками для других полевых культур. В России кормовые корнеплоды возделывают повсеместно. Площади посева составляют около 1,4 млн га, из них 85...90 % за­ нимает кормовая свекла, 10... 15 % — турнепс, брюква и морковь. В северо-западных районах страны по распространению кормовая свекла уступает брюкве и турнепсу. Турнепс высевают также в южных районах страны в качестве промежуточной культуры. Обычно в хозяйствах посевные площади под кормовыми корне­ плодами не очень велики. При определении их размеров исходят из необходимости заготовить на каждую голову крупного рогатого скота не менее 5...6 т корнеплодов. «Возделывать корнеплоды и картофель, — писал Д. Н. П р я ­ нишников, — это то же, что получить три колоса там, где раньше рос один». В первую очередь он имел в виду высокую потенциаль­ ную продуктивность этих растений. При орошении урожайность корнеплодов кормовой свеклы достигает 220 т/га, а на богаре — 45...50 т/га. В Центральном районе Нечерноземной зоны получа­ ют до 80 т корнеплодов брюквы и до 90 т турнепса с 1 га. ь 2 17.2.1. Кормовая свекла Ботаническое описание. Кормовая свекла (Beta vulgaris L. v. crassa) относится к тому же виду, что и сахарная, поэтому по морфол огическ*Л|С, биологическим признакам эти культуры очень близки. Подсемяд&льное колено у кормовой свеклы имеет более раз­ нообразную окраску, чем у сахарной, и может быть бело-зеле350 ного, желтого, розового, карминного, оранжевого и фиолетового цвета. В формировании корнеплода кормовой свеклы большое учас­ тие принимают эникотиль (головка) и гипокотиль (шейка), на долю которых у разных сортов приходится от 25 до 65 % массы корнеплода, собственно корень развит сравнительно слабо. Кор­ неплоды кормовой свеклы отличаются от сахарной большим раз­ нообразием по форме и окраске головки, шейки и собственно корня, а также по степени погружения их в почву. Развитие над­ земной части (головка, шейка) и степень погружения корня в по­ чву в значительной мере определяют засухоустойчивость сорта и содержание сухих веществ в корнеплодах. Чем больше развита надземная часть, тем сорт более влаголюбив и содержит меньше сухих веществ. П о окраске корнеплоды могут быть белыми, розо­ выми, малиновыми, красными, желтыми и оранжевыми. В анатомическом строении корнеплодов сахарной и кормовой свеклы также имеются различия. У кормовой свеклы значительно меньше колец сосудисто-волокнистых пучков (5...8), между кото­ рыми расположены более крупные клетки паренхимы с меньшим содержанием сахара в них. Листья у кормовой свеклы сердцевидно-яйцевидной формы, более гладкие и расположены горизонтальнее, чем у сахарной свеклы; общее число их на 20...30 % меньше. Характерная особен­ ность семенников кормовой свеклы — гораздо меньшая осыпае­ мость ее соплодий по сравнению с сахарной. Особенности биологии. В первый год жизни в росте и развитии кормовой свеклы, как и сахарной, можно различить три основных периода. Вегетационный период у кормовой свеклы в первый год жизни составляет 125...150 дней, что на 25...30 дней меньше, чем у сахарной. Благодаря ускоренному развитию при длинном свето­ вом дне культура кормовой свеклы продвинулась достаточно дале­ ко на север. Семена кормовой свеклы способны прорастать при температу­ ре 2...5° С. Жизнеспособные всходы появляются при температуре 6...7 "С, более дружные — при 12...15 "С. Всходы хорошо переносят весенние заморозки до —4...—5 °С. Наиболее благоприятная темпе­ ратура для роста листьев и корнеплодов 15...20°С. Прекращение роста осенью наблюдается при снижении среднесуточной темпе­ ратуры до 6 °С. Листья взрослых растений выдерживают кратковременные ут­ ренние заморозки до —6 °С, тогда как выкопанные из почвы и не­ укрытые корнеплоды повреждаются уже при температуре —2 °С, станрвясь непригодными для зимнего хранения. Для нормального формирования урожая корнеплодов кормо­ вой свеклы необходима сумма активных температур 1500...2400 °С за вегетационный период в зависимости от особен­ ностей сорта. 351 Кормовая еиекла требует плодородных почв с глубоким пахот­ ным слоем. Сорта. По форме корнеплодов сорта кормовой свеклы разде­ ляют на четыре группы: с мешковидной (или цилиндрической), удлиненно-овальной, конической и округлой формой. Сорта с мешковидной (или цилиндрической) формой к о р ­ неплода имеют сильноразвитую шейку и погружены в почву на 1/4...1/5 длины корнеплода, что облегчает ручную уборку. Они не выдерживают недостатка влаги из-за слаборазвитой корневой сис­ темы, слабооблиственны (18...20 % ) , содержат мало сухих веществ (10...13 %). Сорта этой группы широко распространены в произ­ водстве. К районированным сортам и гибридам данной группы относятся Тимирязевская односемянная, Урсус Поли, Эккендорфская желтая. Сорта с удлиненно-овальной формой корнеплода погружены в почву на 1/3 длины и более, однако легко выдергиваются из почвы. Окраска кожицы корнеплода оранжевая или светло-желтая, мя­ коть белая или желтоватая. Сухих веществ в корнеплодах 12...15 %. Распространены сорта Магнум, Маршал, Северная оранжевая, Ти­ тан Поли, Центаур Поли. Сорта с конической формой корнеплода в основном полуса­ харные. По сравнению с типично кормовыми они имеют повы­ шенное содержание сухого вещества (13...19 % ) . Корнеплоды погружены в почву на 1/2 длины и более. Полусахарные сорта обеспечивают более высокий сбор сухих веществ с единицы площади, чем чисто кормовые и сахарные; многие их них мож­ но возделывать с использованием комплекса машин для сахар­ ной свеклы; в этой группе есть односемянные сорта. Наиболь­ шее распространение имеют Жодинка, Лань, Полусахарная розо­ вая. Сорта с округлой формой корнеплода формируют большую часть корнеплода над поверхностью почвы. Сухих веществ в кор­ неплоде 15... 17 %. Сорт Сахарная округлая 0143 рекомендован для использования в России и Казахстане. Особенности агротехники. Наибольшие урожаи корнеплодов кормовая свекла дает при размещении в прифермском севоо­ бороте, где применяют п о в ы ш е н н ы е нормы органических удобрений, а расходы на транспортировку урожая сводятся к минимуму. Высокие урожаи получают в овощных севооборо­ тах на пойменных землях. П р и в ы р а щ и в а н и и кормовой свеклы в полевых севооборотах лучшими предшественниками счита­ ются удобренные озимые зерновые, однолетние травы, а также многолетние травы, преимущественно при одногодичном их использовании. Вынос элементов питания 1 т корнеплодов и соответствующим количеством листьев составляет, кг: N — 2,5...3,0, Р 0 — 0,9...1,0, К 0 — 4,5...5,0. Следовательно, это калиелюбивая культура. При 2 2 352 5 низком содержании обменного калия в почве необходимо вносить калийные удобрения в повышенных нормах. Средние нормы азотных удобрений способствуют формирова­ нию большей листовой поверхности и большей массы корнепло­ дов на почвах всех типов. Завышенные нормы вызывают накоп­ ление нитратов выше П Д К (0,5 %)• и этим ухудшают качество корма. На почвах с низкой обеспеченностью подвижными формами основных элементов минерального питания проводят корневые подкормки: первую — вслед за букетировкой, вторую — до смыка­ ния рядков. Видовой состав и нормы удобрений в подкормки оп­ ределяют, исходя из уровня содержания в почве данного элемента питания и уровня планируемого урожая. Система основной и предпосевной обработки почвы под кор­ мовую свеклу такая же, как и под сахарную. В районах с продол­ жительным и теплым летне-осенним периодом после уборки ози­ мых проводят дву-трехкратное лущение почвы по мере появления всходов сорняков. Весной по мере наступления физической спелости почвы поле боронуют для закрытия влаги. Предпосевная обработка должна обеспечить рыхление верхнего слоя почвы, выравнивание и при­ катывание. Семена свеклы калибруют на две фракции: 3,5...4,5 и 4,5...5,5 мм для посева их сеялками точного высева. Протравлива­ ют теми же препаратами, что и семена сахарной свеклы. Посев проводят одновременно с посевом сахарной свеклы свекловичными сеялками точного высева или овощными сеялка­ ми с междурядьями 45, 60 или 70 см. Норму высева определяют с таким расчетом, чтобы к уборке на 1 м рядка оставалось 4...5 рас­ тений (65...80 тыс. растений на 1 га). Приемы ухода за посевами кормовой свеклы те же, что и за посевами сахарной. В районах с недостаточной влагообеспеченностью во второй период роста и развития свеклы проводят оро­ шение с поливной нормой 600...700 м /га. Убирают свеклу чаще всего вручную поздно осенью при п о ­ желтении нижних листьев. Разработан комплекс машин и для механизированной уборки. Листья скашивают и используют для заготовки корма, при этом у части корнеплодов срезаются головки, а у некоторых остаются черешки листьев длиной 5...8 см. Для подкапывания и уборки корнеплодов используют карто­ фелекопалку, а также переоборудованный картофелеуборочный комбайн. При использовании картофелекопалки корнеплоды уби­ рают вручную, а картофелеуборочным комбайном корнеплоды подбирают и загружают в транспортные средства. Корнеплоды, доставленные к месту буртования, перебирают и удаляют порезан­ ные и битые. 3 2 3 Г. С. П о с ы п а н о н 353 На хранение в бурты закладывают только здоровые, не повреж­ денные механически и неподвяленные корнеплоды. Недопустимо закладывать на длительное хранение подмороженные корнепло­ ды, так как они быстро портятся. При отсутствии постоянных хранилищ корнеплоды свеклы хранят в буртах. Рекомендуется следующий размер буртов, м: вы­ сота — 2, ширина — 3, длина — не более 30. Корнеплоды лучше сохраняются, когда устраивают нижнюю (в виде продольной ка­ навки) и верхнюю вентиляцию. Бурты укрывают слоем земли по гребню 10...30 см, а у основания 20...50, затем слоем соломы 20...50 см. При наступлении морозов бурты окончательно укрыва­ ют землей слоем по гребню 10...15 см и у основания 10...20 см. Если бурты сразу укрыть соломой, то вследствие впитывания ею испаряющейся влаги увлажняется прилегающий к ней слой кор­ неплодов и они быстро загнивают. Толщину слоя земли и соломы рассчитывают, исходя из зимнего промерзания грунта. Время от момента складирования свежеубранных корнеплодов в бурты до их укрытия землей должно составлять не более 2 сут. Культура маточной свеклы и высадков. Корнеплод кормовой свеклы, предназначенный на маточник, должен иметь диаметр не более 8 см в соответствии с требованиями конструкции высадкопосадочных машин. Диаметр корнеплода зависит от густоты рас­ тений, которая должна быть не менее 160... 180 тыс/га, а на плодо­ родных и обеспеченных влагой почвах —до 220 тыс/га. Выход корнеплодов с 1 га посева должен быть не менее чем на 4...5 га се­ менников. Выкопанные корнеплоды немедленно укладывают в хранилища или бурты, так как подвяленные корнеплоды плохо хранятся и дают много «упрямцев». В южных районах страны возможен безвысадочный способ се­ меноводства. Семена в этом случае созревают более дружно, чем при весенней посадке маточников, и на 8... 10 дней раньше; себе­ стоимость их в 2,0...2,5 раза ниже. Уборка семян кормовой свеклы не отличается от уборки семян сахарной. 17.2.2. Кормовая морковь Ботаническое описание. Морковь (Daucus carota L.) — двулетнее растение семейства Сельдерейные (Apiaceae). В первый год жизни морковь образует удлиненный корнеплод конусообразной формы и розетку листьев. Развиваясь из семени, морковь выносит на п о ­ верхность почвы узкие линейные семядоли. Настоящие прикор­ невые листья трех-пятикратноперисторассеченные, с большим числом узких долек. Стеблевые листья (появляются на второй год жизни) также перисторассеченные. Соцветие — сложный зонтик с большим количеством мелких белых цветков. Опыление перекрестное энтомофильное. Плод — двусемянка, при созревании распадается на две доли. На поверх354 ности семян имеются тонкие шипики, уменьшающие сыпучесть их при посеве, а также ребрышки с ходами, заполненные эфир­ ным маслом, — естественная химическая защита от патогенной микрофлоры. Перед посевом семена освобождают от шипиков пе­ ретиранием. Масса 1000 семян с шипиками около 2 г, без шипи­ ков 1,2...1,3 г. Особенности биологии. Морковь — холодостойкое растение. Се­ мена начинают прорастать при 2...4°С, но очень медленно. Опти­ мальная температура прорастания 18...20 °С. Всходы переносят за­ морозки до —6 °С, взрослые растения первого года жизни и семен­ ники при посадке — до —4 °С. В то же время морковь легко переносит повышенные температуры благодаря хорошо развитой корневой системе и почти полностью погруженному в почву кор­ неплоду. Морковь засухоустойчивее других корнеплодов. Она наиболее требовательна к достаточной обеспеченности влагой в период прорастания до появления всходов и во время роста корня. Се­ менникам особенно важна оптимальная влажность почвы в пери­ од укоренения корнеплодов. Морковь — растение длинного дня. Растет на почвах различно­ го гранулометрического состава, удается и на супесях, но наиболь­ шие урожаи дает на рыхлых суглинистых почвах, а также на ни­ зинных осушенных окультуренных торфяниках. Диапазон опти­ мального значения р Н почвы 5,5...7,0. По выносу питательных веществ морковь приближается к са­ харной свекле. С 1 т корнеплодов и соответствующим количе­ ством листьев морковь выносит из почвы, кг: N — 3,5, Р2О5 — 1,5, К 0 - 7 , СаО-1,6. Продолжительность вегетационного периода в первый год жиз­ ни составляет ПО... 120 дней, во второй — ПО... 130 дней. Техни­ ческая спелость на первом году вегетации наступает у моркови уже через 80...90 дней после появления всходов. Для того чтобы морковь перешла к состоянию цветения, н е ­ обходимо длительное воздействие на нее низких температур (100... 140 дней), поэтому у нее практически не бывает цветушных растений при очень раннем посеве и даже при посеве под зиму. Сорта. На корм возделывают высокоурожайные сорта столовой моркови. Из них наиболее распространены Бирючекутская 415, Витаминная 6, Лосиноостровская 13, Несравненная, Шантанэ 2461. Корнеплоды этих сортов имеют мякоть красной окраски. Особенности агротехники. В кормовых и овощных севооборотах кормовую морковь следует размещать после пропашных культур и овощей, которые оставляют после себя меньше сорняков. В поле­ вых севооборотах лучшие предшественники — озимые, зерновые бобовые и картофель. Приемы основной и предпосевной обработ­ ки почвы те же, что и для кормовой свеклы. С 0 Л 2 23* 355 Морковь относится к культурам самого раннего срока посева. Перед посевом для ускорения появления всходов семена замачи­ вают в течение 1,5...2,0 сут с периодической сменой воды. Часто применяют дражирование семян для придания большей сыпучес­ ти и равномерного распределения в рядке. Обволакивающую смесь составляют из торфа, извести, минеральных удобрений и патоки в качестве прилипателя. При подготовке семян к посеву их калибруют и протравливают. Посев обычно проводят овощными сеялками широкорядно, с междурядьями 45 см, двухстрочным способом —с расстоянием между строчками 15 и 20 см и между лентами 45 и 50 см; широкопо­ лосным способом —с шириной полосы 8...20 см и расстоянием между полосами 40...60 см. При широкополосном посеве применя­ ют специальные сошники. В районах с избыточным увлажнением и на почвах с небольшим пахотным слоем морковь выращивают на грядах или гребнях, применяя специальные сеялки-грядоделатели. Норма высева семян 1,5...4,0 млн/га в зависимости от способа посева; при широкорядном однострочном способе — 1,5...2,0 млн, двухстрочном — 2...3 млн, широкополосном — 4 млн/га. Глубина посева 1...2 см. Уход за посевами — послепосевное прикатывание, боронова­ ние до всходов (через 5...6 дней после посева) и после всходов. Для борьбы с сорняками применяют прометрин, 50 % с. п. (2...3 кг/т), после посева до всходов с немедленной заделкой в почву бороно­ ванием. Прореживание всходов моркови проводят в фазе 4...5 листьев. Букетировку выполняют пропашными культиваторами по схеме вырез 27...30 см, букет 30 см, оставляя после разборки 6...8 расте­ ний в букете. Прореживание также выполняют вдольрядными прореживателями. К уборке должно быть 300...350 тыс. растений на 1 га. Такая густота может быть достигнута также посевом малы­ ми нормами (0,6... 1,0 млн/га) и боронованием всходов. Ботву скашивают ботвоуборочными машинами. Затем корне­ плоды подкапывают копателем, скобой или картофелекопателем и подбирают вручную. Для подкапывания и погрузки в транспорт­ ные средства применяют также переоборудованные картофеле­ уборочные комбайны. В свеклосеющих районах страны морковь убирают с помощью комплекса свеклоуборочных машин, если она посеяна с междурядьями 45 см. Хранят морковь в хранилищах, буртах или траншеях. При л ю ­ бом способе хранения корнеплоды следует переслаивать песком, что снижает потери в хранилищах в 2 раза, а в траншеях в 5 раз. При хранении в регулируемых условиях температуру следует под­ держивать на уровне 1..2°С, относительную влажность воздуха — 90...95 %. Для посадки семенников моркови используют переоборудован­ ные рассадопосадочные машины; на больших площадях — высад356 копосадочные машины с дополнительными конусами. Корне­ плоды можно высаживать и вручную в щели, предварительно на­ резанные культиватором. Схемы размещения 60 х 30, 60 х 60 или 70 х 30 см. В процессе ухода с растений удаляют поздно появив­ шиеся зонтики, оставляя по 12... 16 лучших соцветий. Признаками спелости семенников являются побурение зонтиков и загибание их внутрь соцветия. Уборку семенников проводят раздельно: сна­ чала их скашивают жатками, а через 12... 14 дней подбирают и об­ молачивают зерноуборочными комбайнами. 17.2.3. Брюква и турнепс Брюква и турнепс — высокоурожайные холодостойкие культу­ ры, менее других корнеплодов требовательные к уровню плодоро­ дия почвы. Благодаря этому они распространены до самых север­ ных границ земледелия. Ботаническое описание. Брюква (Brassica napusL., ssp. rapifera Metzger) и турнепс (Brassica rapa L., ssp. rapifera Metzger) — дву­ летние перекрестноопыляющиеся растения семейства Капуст­ ные (Brassicaceae). Брюква известна только в культурном состо­ янии, доказано ее европейское происхождение. Она образова­ лась путем свободного скрещивания листовой капусты и турнепса с последующим удвоением числа хромосом. Турнепс происходит от дикой репы, широко распространенной в Евра­ зии. Брюква и турнепс известны в культуре намного раньше картофеля. Всходы брюквы и турнепса при прорастании выносят на поверх­ ность почвы широкие, с выемкой на конце семядоли зеленого цвета. В этой фазе культуры трудноотличимы. Настоящие листья простые, слабо- и сильнорассеченные. У брюквы листья гладкие, с восковым налетом, у большинства сортов турнепса — в различной степени опушенные. На второй год жизни из почек, расположенных на головке кор­ неплода, образуются цветоносные побеги. Соцветие брюквы — кисть, турнепса — щиток. Цветки с желтоокрашенным четырехлепестковым венчиком, шестью тычинками и пестиком, развиваю­ щимся в многогнездный плод — стручок. У сортов с желтой окрас­ кой корнеплода венчик окрашен более интенсивно. Семена мел­ кие, коричневые или черные, шаровидные, масса 1000 семян 2,5...3,0 г. Корнеплод образуется главным образом за счет подсемядольного колена и в меньшей степени за счет собственно корня. Форма корнеплода зависит от сорта: у брюквы чаще всего овально-, плос­ ко- или удлиненно-округлая, у турнепса от округлой до удлинен­ но-конической. Окраска верхней части корнеплода может быть зеленой, фиолетовой, а нижней — белой или желтой в зависимос­ ти от цвета мякоти. 357 Особенности биологии. Турнепс более холодостоек, чем брюква. Его всходы выдерживают заморозки до —5 °С, а взрослые расте­ ния — до —6 °С. Всходы брюквы выдерживают заморозки до —4 °С, взрослые растения — до —5...—6 °С. Затяжная холодная весна спо­ собствует появлению цветухи. Турнепс и брюква умеренно требо­ вательны к теплу, поэтому в южных районах нашей страны они плохо переносят жару и недостаток влаги. Кроме того, здесь их сильнее повреждают насекомые. Среди корнеплодов турнепс и брюква наиболее влаголюбивы, поэтому их посевы надо размещать на пониженных местах релье­ фа, лучше обеспеченных влагой. Повышенная потребность во вла­ ге в первый год жизни проявляется у них в начале вегетации. У растений второго года жизни повышенная потребность во влаге также приходится на укоренение маточных корнеплодов. Корне­ вая система турнепса и брюквы распространяется на глубину до 1,0...1,5 м и в ширину на 40...50 см. Турнепс и брюква — растения длинного дня, но требовательны к интенсивности освещения. Брюква предпочитает связные почвы с хорошей водоудерживающей способностью, ее можно с успехом возделывать на тяжелых и переувлажненных почвах, плохо удается она на песчаных почвах. Турнепс хорошо растет на легких почвах; тяжелые по грануломет­ рическому составу почвы малопригодны для него. Для этих куль­ тур предпочтительна слабокислая реакция почвенного раствора (рНсол 6,0...6,5), но они удовлетворительно выдерживают повы­ шенную кислотность ( р Н < 4,3). При более высокой кислотнос­ ти у брюквы начинаются усиленное ветвление корней и израстание головок корнеплода. С 1 т корнеплодов и соответствующим количеством листьев брюква выносит из почвы, кг: N — 4, Р 0 — 2,5 и К 0 — 7,5, а турнепс — соответственно 2,5, 1 и 3,8. Период вегетации у турнепса в первый год жизни длится 70... 110 дней в зависимости от особенностей сорта и района возде­ лывания, у брюквы — ПО...130 дней. Брюкву часто высаживают заранее приготовленной рассадой. При рассадной культуре брюк­ ву можно продвинуть далеко на север. На второй год жизни от п о ­ садки маточных корнеплодов до уборки семян проходит у турнеп­ са 85...90 дней, у брюквы 110... 115 дней. Сорта. В России районированы следующие сорта брюквы: Красносельская, Куузику. Наиболее распространенные сорта турнепса: Остерзундомский, Эсти наэрис. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . При выращивании турнепса и брюквы в овощных севооборотах сле­ дует избегать размещения их после капусты и других культур се­ мейства Капустные из-за общих вредителей и болезней. Непри­ годны также участки, сильно зараженные проволочником. ЭкоС0Л 2 358 5 2 номически выгоднее размещать корнеплоды в прифермских к о р ­ мовых севооборотах. О б р а б о т к а п о ч в ы . Приемы основной и предпосевной об­ работки почвы под турнепс и брюкву те же, что и под свеклу и морковь. Очень важно почву тщательно выровнять и прикатать перед посевом. На легких почвах целесообразно провести после­ посевное прикатывание для лучшего контакта семян с почвой. П о с е в . Брюкву сеют обычно одновременно с ранними яровы­ ми, а турнепс — позже — с конца мая и до середины июня для со­ кращения потерь во время хранения. Турнепс выращивают только посевом семян, поскольку он плохо переносит пересадку. Брюкву возделывают как посевом семян, так и рассадным способом. Рас­ саду брюквы выращивают в холодных рассадниках, как и рассаду поздних сортов кочанной капусты. Ее высаживают в фазе 5...6 ли­ стьев рассадопосадочными машинами. Для посева семенами применяют обычные овощные сеялки. Норма высева семян турнепса и брюквы 0,5...0,8 млн/га в зависи­ мости от засоренности и плодородия почвы. При пунктирном способе посева откалиброванными дражированными семенами норму высева брюквы можно уменьшить до 200 тыс., а турнепса — до 300 тыс. всхожих семян на 1 га. Равномерности посева достига­ ют добавлением к семенам в качестве балласта гранулированного суперфосфата (20...25 кг суперфосфата на гектарную норму се­ мян), просеянного через сито с отверстиями диаметром 2...4 мм и смешанного с гранулированным фосфамидом (2,5 кг) для борьбы с крестоцветной блошкой. Посев проводят широкорядным способом с шириной междуря­ дий 45, 60 или 70 см. Для турнепса применяют также двухстроч­ ный способ посева с шириной междурядий 50 см и шириной лен­ ты 20 см. При таком способе урожай корнеплодов повышается на 15...20 % по сравнению с однострочным способом, однако это воз­ можно лишь при использовании гербицидов. У х о д з а п о с е в а м и . Наиболее трудоемкая операция по уходу за посевами — прореживание растений. К уборке брюквы должно остаться 50...90 тыс., а турнепса — 80... 100 тыс. растений на 1 га. В зависимости от густоты и равномерности всходов приме­ няют поперечное боронование посевов в фазе 3...4 листьев сетча­ той или легкой зубовой бороной (при густоте более 30 всходов на 1 м рядка) или букетировку (при густоте 20...30 всходов на 1 м) для брюквы по схеме вырез 40 см, букет 20 или вырез 27, букет 18; для турнепса по схеме вырез 40, букет 20 см с последующей разборкой букетов вручную. На посевах брюквы с густотой всходов более 30 растений на 1 м рядка можно также проводить букетировку по схеме букет 20 см, вырез 40 см и боронование по букетам сетчаты­ ми боронами с последующей ручной проверкой. При равномер­ ных и незагущенных всходах на чистых от сорняков участках мож­ но применять вдольрядные прореживатели. 359 Кафедрой растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева было установлено, что в условиях Нечерноземной зоны и север­ ных районов Центрально-Черноземной зоны эффективна биохи­ мическая регуляция ростовых процессов корнеплодных культур в критические фазы онтогенеза. У корнеплодов эти фазы совпадают с началом периода интенсивного роста и началом периода усилен­ ного накопления сухих веществ. Обработка растворами физиоло­ гически активных соединений при помощи тракторных опрыски­ вателей способствует задержке старения листьев, сохранению большой площади их усвояющей поверхности и высокого уровня чистой продуктивности фотосинтеза вплоть до уборки корнепло­ дов. Активация ростовых процессов должна быть приурочена к фазе 6-го листа у брюквы, 7-го листа у кормовой и сахарной свеклы. Для этой цели можно использовать соединения ауксинового ряда (ИУК или 2 , 4 - Д в микродозах порядка 0,0001 % по д. в.), эпин, фузикокцин и другие регуляторы роста при эконом­ ном расходе рабочей жидкости (не более 200 л/га), с направлени­ ем факела распыла на ряды посева. Торможение роста молодых листьев в центре розетки следует проводить теми же регуляторами роста (0,004 % по д. в. у аукси­ нов). Норма расхода рабочего раствора 600 л/га. Оптимальный срок в центральных областях совпадает с серединой августа у брюквы и началом третьей декады августа у свеклы. При опрыски­ вании листьев с мелкокапельным распылом и большим рабочим захватом обязательно использование ботвоотводов. Воздействия активаторами и ингибиторами роста в обе крити­ ческие фазы имеют различную направленность. Выбор какого-либо из этих видов регуляции зависит от условий организации и техни­ ческих возможностей хозяйства. Своевременное применение регу­ ляции ростовых процессов обеспечивает повышение урожая к о р ­ неплодов, увеличение содержания в них сухого вещества, аскор­ биновой кислоты и белка при снижении содержания нитратов. Несвоевременное применение природных и синтетических регу­ ляторов роста не дает эффекта или сопровождается снижением урожая. Обработку растений следует проводить во второй полови­ не дня не ранее 17 ч, после восстановления тургора листьев. Важ­ ный ограничивающий фактор — водный режим. Наилучший ре­ зультат дает регуляция роста на фоне орошения. В условиях засухи следует воздержаться от использования регуляторов роста или применять синтетические препараты антистрессового действия типа глифура. У б о р к а у р о ж а я . На уборку урожая приходится более поло­ вины всех затрат на выращивание корнеплодов. Чаще применяют раздельную уборку. Листья срезают ботвоуборочной машиной, а корнеплоды выкапывают картофелекопателями или переоборудо­ ванными картофелеуборочными комбайнами. Убирают эти куль­ туры также корнеплодоуборочными машинами. 360 Корнеплоды турнепса и брюквы хранят в наземных буртах, траншеях, хранилищах. Температура хранения 1...2°С, относи­ тельная влажность воздуха 85...95 %. Турнепс хранится хуже брюк­ вы, поэтому его скармливают в первую очередь. Маточные корнеплоды для получения семян высаживают по схеме 70 х 35 см для турнепса и 70 х 60 или 70 х 70 см для брюк­ вы. Удлиненные корнеплоды турнепса можно сажать высадкопосадочными машинами. Брюкву и округлые сорта турнепса выса­ живают под плуг или культиватор. Глубина посадки должна быть такой, чтобы головки покрывались почвой на 2...3 см. Семенники турнепса необходимо удалять от семенников брюквы и других культур этого семейства не менее чем на 2 км во избежание пере­ опыления. Уборку семенников проводят вручную или жатками (в зави­ симости от размера участка) двухфазным способом, когда семе­ на в 25...30 % стручков становятся светло-коричневыми, а сами стручки — желто-зелеными или светло-желтыми. В период со­ зревания семенники необходимо охранять от птиц. Турнепс на семена убирают в июле, а брюкву — в конце августа. Подбор и обмолот семенников проводят зерновыми комбайнами. П р и со­ блюдении технологических норм сбор семян достигает 1,5т/га и более. В южных районах нашей страны возможна безвысадочная культура турнепса и брюквы. Маточные посевы оставляют в поле на зиму, весной и летом проводят уход за посевами и уборку уро­ жая. Контрольные вопросы и задания 1. Назовите морфологические особенности сахарной свеклы. 2. Дайте классификацию сахарной свеклы по массе корнеплодов и сахаристос­ ти. 3. Какова потенциальная урожайность отдельных видов корнеплодов? 4. Перечислите периоды онтогенеза в жизненном цикле кормовых корнепло­ дов и сахарной свеклы. 5. Назовите основные причины цветушности сахарной свеклы. 6. В чем особенности роста и развития корнеплодных растений второго года вегетации? 7. Дайте обоснование места корнеплодов в севообороте. 8. Как осуществляют предпосевную подготовку почвы под корнеплоды? 9. Расскажите о предпосевной подготовке семенного материала кормовой и сахарной свеклы. 10. Каковы особенности безвысадочной культуры при возделывании корне­ плодов на семена? В чем ее преимущества и недостатки по сравнению с переса­ дочной культурой семенников? 11. Расскажите о пищевых достоинствах моркови. 12. Назовите сроки и способы посева моркови. 13. Перечислите особенности биологии брюквы и турнепса. 361 Глава 18 КЛУБНЕПЛОДЫ 18.1. КАРТОФЕЛЬ Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяй­ ственных культур. В мировом производстве продукции растение­ водства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшени­ цей и кукурузой. Клубни картофеля содержат около 25% сухих ве­ ществ, в том числе 14...22 % крахмала, 1,4...3,0% белков, около 1 % клетчатки, 0,2...0,3 % жира и 0,8... 1,0 % зольных веществ. Кар­ тофель богат витаминами С, В], В , В , РР и минеральными ве­ ществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни. Картофель — культура разностороннего использования. Благо­ даря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом пита­ ния человека. Его по праву называют вторым хлебом. В европей­ ской кухне известно более 200 блюд из картофеля. Переработка картофеля в пищевые продукты и полуфабрикаты открывает н о ­ вые большие возможности для его использования. Картофель — хороший корм для скота. По переваримости орга­ нического вещества (83...97 %) картофель, как и кормовые кор­ неплоды, стоит на первом месте среди растительных кормов. На корм используют клубни в сыром и запаренном виде, засилосо­ ванную ботву. Продукты переработки картофеля (мезга и барда) — также прекрасный корм для животных. Питательная ценность, корм. ед. на 100 кг корма: сырых клуб­ ней 29,5, силоса из зеленой ботвы 8,5, барды свежей 4, барды су­ шеной 52, мезги свежей 13,2, мезги сушеной 95,5. При урожае 15 т клубней и 8 т ботвы с 1 га общая кормовая ценность картофеля с о ­ ставляет примерно 5500 корм. ед. В кожуре и позеленевших клубнях картофеля содержится ядо­ витое вещество соланин (0,005...0,01 % ) , частично распадающий­ ся при варке. Позеленевшие и проросшие при дневном или и с ­ кусственном освещении клубни непригодны в пищу и для скарм­ ливания животным без тщательной варки и других приемов обезвреживания. Клубни картофеля служат сырьем для спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отрас­ лей промышленности. Крахмал, получаемый из картофеля, — незаменимый продукт в пищевой, текстильной и бумажной п р о ­ мышленности. И з 1 т клубней картофеля с крахмалистостью 17,6 % можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кг крахмала и 1000 кг мезги. 2 362 6 Благодаря высокой приспособляемости к различным условиям произрастания картофель — широко распространенная культура. Посадки картофеля за последние годы продвинулись далеко на север (до 71° с. ш.) и на юг (до 46° ю. ш.). Его с успехом возделы­ вают также в горных районах. Картофель выращивают на всех континентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелии достигает 18 млн га, а валовой сбор — более 300 млн т. В России наиболее значительные площади посадок картофеля приходятся на Нечерноземную зону — 1,4 млн га при общей площа­ ди посадок 3,3 млн га. Много картофеля выращивают в Централь­ но-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Во­ стоке. Средняя урожайность картофеля в мире около 16 т/га. Родина картофеля — Южная Америка, где он известен с неза­ памятных времен и наряду с кукурузой составлял основную пищу индейцев. Известно более 150 диких видов, произрастающих пре­ имущественно в Южной и Центральной Америке. Открытие картофеля принадлежит колумбийской экспедиции Гонсало де Кесады (1536... 1537). Венский ботаник Каролис Клюзиус в 1601 г. в своей книге «Описание редких растений» подробно описал картофель. Выращенные клубни Клюзиус выслал швей­ царскому ботанику Каспару Бохену, который дал новому расте­ нию название Solanum tuberosum (паслен клубнеплодный). Это на­ звание сохранилось за картофелем до наших дней. Появление картофеля в России связывают с петровской эпо­ хой. В конце XVII в. Петр I, находясь в Нидерландах по корабель­ ным делам, прислал «для расплода» из Роттердама мешок клубней графу Шереметьеву. Для ускорения распространения сенат издал специальное «Наставление о разведении земляных яблок». Это была своего рода энциклопедия картофелеводства середины XVIII в., где излагались сведения о сортах, подготовке почвы, сро­ ках и густоте посадки, прополке и окучивании, уборке и хране­ нии, размножении и др. Один из основоположников научного картофелеводства в Рос­ сии агроном А. Т. Болотов в 1770 г. опубликовал работу «Примеча­ ние о картофеле, или земляных яблоках», в которой изложил агро­ технические основы размножения клубней. В течение длительного времени был известен всего один вид культурного картофеля. Под руководством академика Н. И. Вави­ лова в 1925 г. советские ботаники-картофелеводы С. М. Букасов и С. В. Юзепчук исследовали картофель латиноамериканских стран (Колумбии, Перу, Боливии, Чили). В результате было открыто 60 диких и 20 культурных видов картофеля. Ботаническое описание. Картофель — многолетнее травянис­ тое клубненосное растение (рис. 20). В культуре его возделывают как однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием 363 Рис. 20. Растение картофеля зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного пе­ риода. Обычно картофель размножают вегетативным путем — клубня­ ми. Его с успехом можно размножать и частями клубней, а также ростками и черенками. В селекционной практике часто использу­ ют семенное размножение. Картофель относится к семейству Пас­ леновые (Solanaceae), роду Solarium, объединяющему десятки д и ­ ких и культурных видов и среди них Solarium tuberosum L. — вид, получивший самое широкое распространение в культуре. Другие виды картофеля, отличающиеся многими ценными биологически­ ми и хозяйственными признаками, часто используют в селекции при выведении новых сортов. Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже — от­ клоняющиеся в сторону. Окраска стеблей зеленая, однако у н е ­ которых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. По характеру ветвления стебля сорта картофеля делят на две группы: сорта более поздне­ спелые (ветвление происходит главным образом в нижнем ярусе); сорта скороспелые (стебель снизу не ветвится). По форме стебли картофеля ребристые, трех- или четырехгранные, в различной степени опушенные. В местах соединения граней на ребрах стеб­ лей образуются выросты зеленой ткани, так называемые крылья, которые являются важным сортовым признаком. Высота стеблей сильно изменяется (от 30 до 150 см) в зависимости от условий выращивания и сорта. В подземной части стебля из пазушных почек развиваются п о ­ беги — столоны, на концах которых образуются клубни, или утол­ щения. Толщина столонов всегда меньше толщины стеблей. Сто­ лоны могут быть разной длины, у ранних сортов они короче, у п о ­ здних — длиннее. 364 Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней (или семян), простые, цельнокрайние. По мере роста растения об­ разуются прерывисто-непарноперисторассеченные листья. Каж­ дый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, разме­ щенных одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. У некоторых сортов наблюдается неполное разде­ ление конечной и боковых долей, так называемая плющелистность. Строение и степень рассеченности листьев — важнейшие сор­ товые признаки. В зависимости от числа и расположения долек различают сильную и слабую рассеченность листа. Средняя рассеченность — нехарактерный признак сорта. С нижней стороны листа выступает сеть жилок, окраска которых нередко коррели­ рует с окраской клубней. Листья на стебле располагаются по спирали. Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем цвето­ носе различной длины. Цветоножка сочлененная. Цветки п я ­ терного типа. Чашечка цветка спайнопятилепестная, чашелис­ тики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: бе­ лая, с и н я я , темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с раз­ л и ч н ы м и оттенками. В середине цветка находится 5 тычинок. Они состоят из пыльников, сидящих на коротких нитях, срос­ шихся между собой и с основанием лепестков. Пыльники быва­ ют оранжевого, желтого, зеленовато-желтого или зеленоватого цвета. Завязь верхняя и состоит из двух плодолистиков с много­ численными семяпочками. Картофель — самоопыляющееся ра­ стение, но большинство сортов стерильно, и только немногие фертильны. Плод растения картофеля — двугнездная многосемянная сочная зеленая ягода шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах, напоминающий за­ пах земляники. Для употребления в пищу они непригодны из-за высокого содержания соланина. Семена мелкие, плоские, с согну­ тым зародышем, светло-желтого цвета. Масса 1000 семян около 0,5 г. Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочко­ ватая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые (глазковые), или первичные, корни, образующиеся в начале прораста­ ния клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и располагающиеся группами по 4...5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на сто­ лонах. Основная масса корней (60...70%) располагается в пахотном слое, 22...38 % проникает глубже, отдельные корни уходят на глу365 бину до 150 см. Глубина проникновения корней в почву у разных сортов неодинаковая, у ранних сортов она небольшая, у средне­ спелых и поздних — довольно значительная. Мощность корневой системы в значительной степени зависит от условий выращивания — влажности, аэрации и содержания пи­ тательных веществ в почве. Корневая система картофеля отли­ чается довольно активной поглотительной способностью, особен­ но по отношению к фосфору. Клубень картофеля представляет собой утолщенный укоро­ ченный стебель. На клубне в р а н н е м возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, об­ разующие так называемые глазки. Чешуйчатые листочки атро­ фируются, оставляя листовой след, образующий бровь глазка. В каждом глазке клубня обычно имеется по 3 почки. При прорас­ тании трогается в рост одна наиболее развитая средняя почка, другие остаются как запасные и прорастают при повреждении (обламывании) ростков. Глазки на клубне расположены спирально. Так как клубень растет вершиной, в верхней части глазки расположены более сближенно, чем в средней и у основания. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше н и ж ­ них (рис. 21). В зависимости от сорта ростки, пророщенные на свету, имеют разную окраску: зеленую, красно-фиолетовую или сине-фиолетовую. Дыхание клубней и испарение влаги происходят по межклетни­ кам рыхло расположенных клеток через так называемые чечевички, образующие возвышения на кожуре клубня. Число и размер чече­ вичек во многом зависят от условий выращивания картофеля. Форма клубней очень разнообразна, но характерна для к а ж ­ дого сорта. Она определяется о т н о ш е н и е м его д л и н ы к ш и р и ­ не и ш и р и н ы к толщине. В за­ висимости от этих соотношений различают клубни круглые, о к ­ ругло-овальные, удлиненноовальные, д л и н н ы е , п л о с к и е , овальные и др. Клубни бывают белые с различным п р о я в л е н и ­ ем желтизны, красные с оттен­ ками от светло-розового до и н ­ тенсивно-красного и сине-фио­ летового. М я к о т ь клубня чаще всего белая или в р а з л и ч н о й Рис. 21. Клубни картофеля степени желтоватая, и только у с пророщенными глазками: отдельных сортов она к р а с н а я о - в темноте; б - на свету 366 ИЛИ С И Н е - ф и О Л в Т О В а Я . Особенности биологии. П е р и о д ы р о с т а и р а з в и т и я . В развитии картофеля условно выделяют пять основных перио­ дов. Первый период — от прорастания клубней до появления всходов. П р и наступлении биологического минимума темпера­ тур в клубне повышается интенсивность дыхания и происходит превращение крахмала в сахар, который по сосудистым пучкам передвигается к пазушным почкам клубня — глазкам. Почки в глазках набухают и прорастают. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. Это явление называют доминированием верхушки (апикальное прорастание). Для получения большего количества побегов на клубне апикальные побеги удаляют еще до предварительного проращивания. Второй период — от появления всходов до начала формирова­ ния генеративных органов. В этот период идет активное формиро­ вание стеблей, листьев и корневой системы. Третий период — от появления бутонов до цветения растений. Период формирования столонов. Достигнув определенного разме­ ра, последнее междоузлие столона утолщается и образуется моло­ дой клубень. В этот период продолжается интенсивный рост бот­ вы, растения требуют наибольшего количества влаги и элементов питания. На этом этапе увеличивается масса ботвы. Прирост клубней незначителен. Образование клубней начинается спустя 2...5 нед после появления всходов. Обычно один стебель образует от 2,5 до 4,5 клубней, а масса колеблется от 90... 100 до 350...400 г, поэтому при сохранении только одного стебля в кусте к уже име­ ющимся можно получить дополнительно не менее 4...5 т продук­ ции с 1 га. Количество основных стеблей зависит от массы клубня, числа ростков, физиологического состояния посадочного матери­ ала, технологии возделывания. Оптимальная густота стеблестоя 200...220 тыс. стеблей на 1 га. Четвертый период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы, практически до начала ее увяда­ ния. В это время происходит наиболее интенсивный прирост клубней и формируется до 65...75 % конечного урожая. Погод­ ные условия, складывающиеся в этот период, влияют на уро­ жай. В отдельные годы среднесуточные приросты урожая клуб­ ней достигают 2,5...2,8 т/га. Приросты же в 1,0...1,5 т/га в от­ дельные сравнительно короткие периоды отмечаются почти ежегодно. Пятый период — от прекращения прироста ботвы и начала ее отмирания до физиологического созревания клубней. Прирост клубней еще продолжается, но менее интенсивно, чем в четвер­ тый период. И з увядающей ботвы значительная часть питательных веществ переходит в клубни. Завершается накопление в клубнях сухих веществ, клубни достигают физиологической спелости и пе­ реходят в состояние покоя. 367 В состоянии естественного покоя клубни в зависимости от сорта, степени зрелости, условий хранения могут находиться в течение 2...4 мес. Далее для предотвращения преждевременно­ го прорастания клубни картофеля помещают в условия вынуж­ денного п о к о я , снижая температуру воздуха во время хранения до 2...4°С. Длительность каждого периода для сортов разной скороспелос­ ти различна. У скороспелых сортов от всходов до начала цветения проходит в зависимости от погоды 27...36 дней, у среднеспелых — 38, у позднеспелых — 46...48 дней. Интенсивное накопление уро­ жая у скороспелых сортов продолжается в течение 26...28 дней, у среднеранних —34...36, а у средне- и позднеспелых — в течение 43...45 дней. Т р е б о в а н и я к т е п л у . Картофель — культура умеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже 7...8 и выше 25 "С. Повышенная температура почвы способ­ ствует большему образованию и ветвлению стволов, т. е. ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб урожаю клубней. При продолжительной температуре воздуха выше 30 °С почти прекращается ассимиляционная деятельность листьев картофе­ ля, что ведет к остановке роста клубней и огрубению их кожу­ ры. В такие периоды усиливается интенсивность дыхания, расход углеводов превышает их накопление, что задерживает клубнеобразование. Клубни, прошедшие период покоя и высаженные в почву, на­ чинают прорастать при температуре 3...5 °С, но при этом происхо­ дят очень слабый рост и развитие почек без образования корневой системы. Температура — 1 °С губительна для клубней картофеля, что связано прежде всего с высоким (до 75 % и более) содержани­ ем в них воды. Однако в отдельные годы благодаря постепенному охлаждению клубней в осеннее время и накоплению в них значи­ тельного количества сахара (иногда до 8 %) они могут даже пере­ зимовать в почве. Клубни, подвергшиеся при хранении воздействию низких по­ ложительных температур, приобретают сладкий вкус вследствие образования Сахаров. При выдерживании клубней после этого в условиях комнатной температуры сахара превращаются в крахмал и нормальный вкус восстанавливается. Корни у картофеля образуются обычно при температуре почвы не ниже 7 °С. При более низких температурах высаженные клубни долгое время лежат в почве, на их поверхности за счет имеющихся питательных веществ могут образоваться новые клубни без появ­ ления надземных органов. Такое явление можно часто наблюдать при посадке картофеля в холодную, переувлажненную Почву или, наоборот, в слишком сухую почву. Оптимальная температура для прорастания клубней 18...20 °С. Всходы в этом случае появляются на 10... 12-й день после посадки, в то время как при температуре 368 почвы 7 "С всходы нередко появляются через 30...35 и даже через 50 дней. Лучшие условия для клубнеобразования наступают при температуре почвы 16...19°С. Сумма активных температур (10 °С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений ранних и среднеранних сортов, в среднем равна 1000... 1400 °С, позднеспе­ лых - 1400... 1600 °С. Т р е б о в а н и я к в л а г е . Картофель — растение, требова­ тельное к влажности почвы. Транспирационный коэффициент его составляет 400...550. Потребность во влаге изменяется у кар­ тофеля по фазам роста. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая и теплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля. Критический период — фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней. Наиболее благоприятные условия для роста и развития карто­ феля создаются при влажности почвы от 60 до 100 % ППВ. Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней поло­ се необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков. Т р е б о в а н и я к с в е т у . По современной фотопериодичес­ кой классификации растений культурные сорта картофеля от­ носят к короткодневным растениям, но в условиях средних ш и ­ рот его можно возделывать при длинном дне. Сокращение п р о ­ должительности дня ускоряет развитие растений. Д л и н н ы й день усиливает рост ботвы, от мощности которой зависит коли­ чество продуктов фотосинтеза, необходимых для роста клубней. Поэтому общий урожай клубней при длинном дне, как прави­ ло, бывает выше, чем при коротком. Однако это не может слу­ жить основанием для отнесения картофеля в группу д л и н н о дневных растений. Картофель справедливо считают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у него отмечаются пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней. Излишне загу­ щенные или изреженные посадки не могут обеспечить получения высоких урожаев картофеля. Клубни картофеля, побывшие несколько дней после выкопки из почвы на свету, зеленеют — в них образуются хлорофилл и со­ ланин. Под воздействием прямого или рассеянного света содер­ жание соланина увеличивается с 2...10 до 30...40 мг на 100 г клуб­ ней. Затем соланин превращается в гликозид соланина, являю­ щийся ; антисептическим веществом. Для семенного картофеля такое озеленение полезно, так как благодаря ему клубни надеж­ но защищены от заболеваний и грызунов во время осенне-зим­ него хранения. 2 4 Г. С. П о с ы п а н о в 369 Продовольственный картофель следует оберегать от озелене­ ния, так как при этом он приобретает неприятный горько-терп­ кий привкус и становится ядовитым. Т р е б о в а н и я к п о ч в е . Картофель не очень требователен к почвенным условиям, однако наибольшие урожаи он дает на хорошо окультуренных, аэрированных почвах, так как его к о р ­ невая система очень чувствительна к недостатку кислорода в почве. Наиболее высокую потребность в кислороде корневая система испытывает в период клубнеобразования. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо поддер­ живать ее в рыхлом состоянии. Рыхлая почва способствует хо­ рошему развитию столонов и молодых клубней, которые в уплотненной почве бывают мелкие и зачастую сильно д е ф о р м и ­ рованные. Картофель формирует хороший урожай на средних и тяже­ лых суглинках при плотности почвы 1,1...1,2 г / с м , на легких песчаных и суглинистых почвах — 1,4..Л,5 и на среднесуглинис­ тых черноземах — 0,9... 1,1 г / с м . Всходы картофеля на уплот­ ненных (до 1,35...1,50 г / с м ) , суглинистых почвах появляются на 5...6 дней позже, чем на рыхлых почвах (с плотностью 1,1. ..1,2 г / с м ) . Картофель с успехом можно возделывать на удобренных супес­ чаных и суглинистых черноземах. В Нечерноземной зоне для него пригодны хорошо окультуренные дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Широко используют для картофеля и окультурен­ ные торфяники, особенно при выращивании на семенные цели. Благодаря высокой усвояющей способности корневой системы картофель может произрастать и на сравнительно бедных почвах, однако рассчитывать на высокие урожаи клубней при этом не приходится. Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком стоянии грунтовых вод, непригодны для картофеля, как и засоленные почвы. Сравнительно хорошо картофель переносит слабокислые поч­ вы, особенно при внесении органических удобрений. Наилуч­ шие же условия для роста растений создаются при р Н 5...6. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля за­ медляется. Требования к элементам п и т а н и я . Картофель предъявляет повышенные требования к питательным веществам. Это связано с большим накоплением сухого вещества и слабораз­ витой корневой системой. В среднем с 1 т клубней картофель выносит, кг: N — 5...6, Р 0 — 1,5...2,0, К 0 —7...10, Са — 4 и Mg — 2. В первый период жизни растение картофеля требует н е ­ много питательных веществ. Это объясняется тем, что в началь­ ный период развития картофель в значительной степени удов­ летворяет потребность в питании за счет питательных веществ материнского клубня. 3 3 3 3 с о л 2 370 5 2 Наибольшее количество питательных веществ картофель п о ­ требляет в период бутонизации — цветения, когда идут интенсив­ ное нарастание надземной массы и образование клубней. К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается и в нача­ ле отмирания ботвы совсем прекращается. При недостатке в почве азота надземные органы картофеля развиваются слабо, уменьшается облиственность растений, сни­ жаются продуктивность работы листового аппарата, урожай и крахмалистость клубней. При избыточном азотном питании на­ блюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации; снижается устойчивость растений к различным заболеваниям. При нормальном азотном питании картофельное растение лучше усваивает калий и фос­ фор. Хорошая обеспеченность картофеля фосфором способствует ускорению развития растений, начиная с появления всходов. Быс­ трее наступают и другие фазы развития, формируется корневая система, раньше наступает период клубнеобразования, увеличива­ ются урожай и крахмалистость клубней, повышается их лежкость, улучшаются семенные качества. Недостаток фосфора чаще наблюдается на кислых почвах. Бла­ годаря известкованию кислых почв уменьшается содержание алю­ миния и железа в почвенном растворе, фосфор становится более доступным для растений. При пониженной влажности поступле­ ние в растение фосфора сильно затрудняется. Отрицательное вли­ яние на поступление фосфора оказывает также снижение темпе­ ратуры почвы до 8... 10 °С и ниже. Калий, играя большую роль в процессах фотосинтеза, белко­ вом и углеводном обменах, существенно влияет на урожайность и качество (особенно крахмалистость) картофеля, повышает ус­ тойчивость к болезням. Калий играет исключительную роль в водном режиме растений: он повышает тургор клеток, благодаря чему поддерживается внутреннее давление в тканях растения. При калийном голодании нарушаются рост и развитие картофе­ ля и его анатомо-морфологическое строение; механические тка­ ни и корневая система развиваются слабее. Клубни при недо­ статке калия приобретают несколько удлиненную форму, быва­ ют мелкими и плохо хранятся в зимний период. Калийное удобрение, содержащее много хлора, снижает крахмалистость клубней. Сорта. Возделывание картофеля требует постоянного обновле­ ния семенного материала, так как эта культура поражается вирус­ ными, бактериальными и грибными болезнями, которые вызыва­ ют резкое снижение урожайности. П о данным Н И И К Х , наиболее значительное (до 30 %) снижение урожайности происходит при использовании на посадку клубней ниже V репродукции Быстро­ та и степень ухудшения продуктивных качеств зависят также и от 24* 371 состояния агротехники семенного картофеля, почвенно-климатических условий. Экологическое вырождение картофеля проявляется неравно­ мерно по географическим зонам. В зонах с благоприятными для культуры условиями и слабым распространением вирусных бо­ лезней картофель может длительное время оставаться здоровым и сохранять высокую урожайность. В соответствии с системой семеноводства определены и строго регламентированы сроки допустимого использования потенциальных возможностей элит­ ных клубней. Хозяйства для выращивания товарного картофеля должны использовать семенной материал не ниже III...V репро­ дукции, поэтому оптимальным сроком обновления посадочного материала следует считать срок 3...5 лет. Обычно сорт картофеля сохраняет относительную устойчи­ вость к фитофторозу и другим заболеваниям в течение 8... 10 лет после районирования. Затем он начинает утрачивать это свойство, так как появляются новые расы возбудителей болезни. Накопле­ ние рас возбудителей зависит прежде всего от концентрации поса­ док одного сорта, поэтому выращивание на значительных масси­ вах одного или нескольких сортов с одинаковой устойчивостью к одной и той же расе возбудителя способствует массовому разви­ тию болезни. Заменять один сорт картофеля другим следует через 5...7 лет. Ранние и среднеранние сорта формируют товарные клубни через 2 мес после посадки (табл. 48). У среднеспелых и среднепоздних сортов клубни образуются не ранее второй половины июля. 48. Классификация сортов картофеля Группа по скороспелости Ранние Среднеранние Среднеспелые Среднепоздние Позднеспелые Продолжительность периода от посадки, дни до образования до начала отми­ товарных клубней рания ботвы 55...65 65...80 80...100 100...110 ПО 80...90 100...115 115...125 125...140 140 Суммарная потребность в температуре, более 5 "С от посадки до всходов всего за вегетацию 295...305 330...345 330...345 367...385 367...385 1000...1200 1200...1300 1300...1400 1400...1600 1400...1600 В Центральном Нечерноземье весна и первая половина лета обычно благоприятны для картофеля, а вторая половина лета бывает крайне засушливой. В этих условиях преимущество имеют скороспелые сорта, у которых успевает сформироваться довольно в ы с о к и й урожай клубней. П р и засушливой, небла­ гоприятной погоде весной и в первой половине лета в лучших 372 условиях оказываются среднеспелые и среднепоздние сорта. Поэтому в хозяйствах следует выращивать 2...3 сорта разной скороспелости. По хозяйственному назначению сорта картофеля делят на сто­ ловые, технические (заводские) и универсальные. К столовым относятся сорта различной спелости, имеющие хо­ рошие пищевые и вкусовые качества. Техническими считаются преимущественно позднеспелые сор­ та картофеля с повышенным содержанием крахмала 18...25 % и более. Их используют для переработки на крахмал, амилозу, спирт и др. К группе универсальных относят преимущественно среднеспе­ лые и среднепоздние сорта, отличающиеся высокой урожайнос­ тью, хорошими вкусовыми качествами, нетемнеющей мякотью клубней, высоким содержанием крахмала и белка, а также хоро­ шей лежкостью при хранении. Такие сорта используют на продо­ вольственные, технические и кормовые цели. Из раннеспелых сортов наиболее распространены Алена, Алмаз, Бимонда, Брянский ранний, Дельфин, Жуковский ранний, Каратоп, Красноярский ранний, Лидер, Пушкинец, Розара, Снегирь, Удача, Фреско; из среднеранних — Алиса, Альбатрос, Бежицкий, Волжа­ нин, Детскосельский, Красная роза, Лакомка, Монализа, Резерв, Рождественский, Романо, Сантэ, Сказка, Чародей, Эффект; из среднеспелых — Броницкий, Живица, Каролин, Криница, Луговской, Накра, Огонек, Петербургский, Наяда, Ресурс, Скарб; у среднепоздних — Аргос, Ветеран, Вэлор, Гарант, Гермес, Голубизна, За­ рево, Лорх, Малиновка, Раменский, Симфония, Синева; из п о ­ зднеспелых — Атлант, Брянский красный, Ласунак, Леди Розет­ та, Пикассо. Особенности агротехники. М е с т о в с е в о о б о р о т е . Карто­ фель принадлежит к числу немногих культур, которые при хоро­ шей обработке почвы и правильном применении удобрений спо­ собны давать хорошие урожаи при повторном и бессменном воз­ делывании. Однако при этом создаются благоприятные условия для накопления в почве вредителей и возбудителей болезней, поэтому для получения высоких урожаев его следует размещать в севооборотах. Кроме того, севооборот улучшает условия обес­ печенности растений питательными веществами и способствует оптимизации водно-физических свойств почвы, что создает бла­ гоприятные условия для полной механизации полевых работ, сни­ жает механические повреждения клубней в процессе уборки ком­ байнами и в конечном итоге сокращает потери картофеля при хранении. В основных районах возделывания лучшие предшественники для картофеля — озимые хлеба, под которые вносили органи­ ческие и минеральные удобрения, однолетние бобовые — горох, вика, чечевица, бобы, капустные — редька масличная, рапс, 373 горчица, пласт и оборот пласта многолетних трав, кукуруза, лен. Вокруг больших городов и промышленных центров эту культу­ ру выращивают в овощных севооборотах, размещая после овощ­ ных культур (кроме пасленовых). Здесь картофель часто возделы­ вают и в специализированных севооборотах. Насыщение им со­ ставляет 35...50 %. В специализированных картофелеводческих хозяйствах наибо­ лее распространены севообороты с более короткой ротацией — пятипольные. В таких севооборотах ускоренно создается мощный пахотный слой благодаря более частому применению глубокой вспашки, кроме того, картофель эффективнее использует удобре­ ния, облегчается борьба с сорняками. Картофель часто возделывают как парозанимающую культуру, используя для этих целей ранние сорта. В таких случаях он являет­ ся хорошим предшественником для озимых зерновых культур и рапса. Сам картофель, оставляя хорошо удобренные органическим веществом и чистые от сорняков поля, — хороший предшествен­ ник для яровых зерновых, зернобобовых, кукурузы, льна, к о н о п ­ ли и др. У д о б р е н и е . Картофель — требовательное к обеспеченности элементами питания растение, имеет растянутый период потреб­ ления питательных веществ и дает более высокие урожаи при со­ вместном внесении органических и минеральных удобрений. При определении норм минеральных и органических удобрений следу­ ет учитывать особенности почвы (содержание в ней подвижных элементов питания), химический состав удобрений и сорт карто­ феля. Навоз — наиболее широко распространенное органическое удобрение, однако эффективность применения его под картофель в разных почвенно-климатических зонах различна. Для большин­ ства районов страны наиболее эффективна норма навоза под кар­ тофель 20...40 т/га. В северных и северо-восточных районах на хо­ лодных почвах навоз вносят в повышенных нормах — 60 т/га, а на слабоокультуренных почвах — 80 т/га. Для удобрения картофеля лучше использовать полуперепрев­ ший навоз, который получается через 4...8 мес после закладки его на хранение. Свежий навоз вызывает сильное развитие мик­ роорганизмов в почве, которые поглощают значительное количе­ ство аммиачного азота не только навоза, но и самой почвы. Это может привести к азотному голоданию растений. Кроме навоза используют торфонавозные компосты и торфоаммиачные удоб­ рения. Внесение только органических удобрений не полностью обес­ печивает потребность картофеля в питательных веществах, осо­ бенно в начальный период роста растений, когда органические удобрения не успели в достаточной степени минерализоваться и 374 перейти в легкорастворимые соединения. При составлении сис­ темы применения удобрений под картофель необходимо учиты­ вать внесение минеральных удобрений. При их внесении следует соблюдать соотношение N : Р : К, которое для столового и техни­ ческого картофеля составляет 1 : 1 , 5 : 2 ; для семенного — 1:1,8:2. Для столового картофеля рекомендуется применять 80... 100 кг/га азота. Если сорт не устойчив к механическим повреждениям, то дозу азота необходимо снизить до 60...70 кг/га. При повышенных дозах азотных удобрений у столовых сортов картофеля ухудшают­ ся вкусовые качества, снижается содержание крахмала и увеличи­ вается удельная масса пятен при кулинарной обработке. Нерационально вносить повышенные дозы азотных удобрений под картофель, выращиваемый для переработки, особенно для приготовления чипсов и жареного картофеля, так как они приво­ дят к повышению содержания в клубнях редуцированных Сахаров и ухудшению цвета чипсов. Под семенной картофель применяют до 100 кг/га азота, однако при выращивании восприимчивых к вирусам сортов его дозу сни­ жают до 60...80 кг/га. Клубни картофеля при правильном возделывании содержат от 10 до 500 мг нитратов на 1 кг свежей массы. Обычно их содержа­ ние не опасно для здоровья человека. Опасность повышения нит­ ратов в клубнях наступает тогда, когда применяют необоснованно высокие дозы азота. Азотные удобрения вносят в один прием перед посадкой. При дробном внесении азота не происходит прибавки урожая картофе­ ля. Однако на легких почвах в районах с обильным выпадением осадков при планировании высоких урожаев целесообразно вно­ сить 2/3 азотных удобрений до посадки и 1/3 в начале образования клубней. Следует учитывать, что при таком внесении азота возни­ кает опасность более позднего созревания клубней и снижения в них содержания крахмала. Фосфорные и калийные удобрения (особенно хлорсодержащие) вносят преимущественно с осени под вспашку, тогда отри­ цательное действие хлора на растения картофеля снижается. При выращивании столового картофеля лучше применять бесхлорные формы калийных удобрений. Н а песчаных и супесчаных почвах целесообразно все мине­ ральные удобрения вносить весной. Высокий эффект дает применение гранулированного супер­ фосфата и комплексных удобрений при посадке картофеля. Количество удобрений, необходимое для каждого поля, уста­ навливают с учетом планируемого урожая, качества вносимых удобрений, а также почвенных условий. Для этого используют имеющиеся в каждом хозяйстве картограммы кислотности и обес­ печенности почв основными элементами питания. 375 Кроме основных элементов питания под картофель следует вносить также и микроудобрения — борные, медные, цинковые, молибденовые, марганцевые и др. На торфяниках и песчаных почвах чаще всего наблюдается недостаток меди. Медь повышает устой­ чивость картофеля к фитофторе и крахмалистость клубней. Недо­ статок цинка чаще всего растения испытывают на карбонатных черноземах и осушенных торфяниках. На дерново-подзолистых почвах вносят бор, цинк и молибден. О б р а б о т к а п о ч в ы . Одно из основных условий, обеспечи­ вающих получение высоких урожаев картофеля, — создание мощ­ ного, рыхлого, хорошо аэрируемого пахотного слоя почвы. Кроме улучшения физических и химических свойств почвы при ее обра­ ботке уничтожаются сорняки, вредители, возбудители болезней, а также хорошо заделываются органические и минеральные удобре­ ния. Обработка почвы под картофель дифференцируется в зависи­ мости от почвенной разности, мощности гумусового горизонта и видов сорняков. Подготовка почвы складывается из основной, или зяблевой, и предпосадочной обработок. При размещении картофеля после зерновых и зерновых бобо­ вых культур основная обработка состоит из лущения почвы и глу­ бокой зяблевой обработки. Лущение проводят дисковыми лу­ щильниками на глубину 5...8 см вслед за уборкой предшественни­ ка. Задержка с проведением лущения приводит к большим потерям влаги и снижению эффективности этого приема. Через 2...3 нед после лущения осуществляют вспашку на глубину пахот­ ного слоя. При размещении картофеля после нестерневого предшествен­ ника поле пашут сразу же после его уборки, а затем при появле­ нии сорняков проводят культивацию или дискование с целью уничтожения сорняков. В засушливые летне-осенние периоды, когда провести раннюю зяблевую вспашку почвы бывает очень трудно, ограничиваются лишь дискованием, а вспашку переносят на весенний период. В районах, подверженных ветровой эрозии, следует применять глубокую безотвальную обработку. Органические удобрения в та­ ком случае целесообразно вносить под предшественник. Весенняя предпосевная обработка почвы предусматривает со­ хранение влаги, накопленной почвой за осенне-зимний период, создание мелкокомковатого рыхлого пахотного слоя с" выровнен­ ной поверхностью, борьбу с сорняками. Приемы весенней пред­ посевной обработки почвы под картофель в разных почвенноклиматических зонах неодинаковы. В Нечерноземной зоне поле боронуют или культивируют. За­ тем на заплывающих тяжелых почвах и при весеннем внесении органических удобрений проводят вспашку на глубину 17...20 см. На легких песчаных почвах и в сухие годы вспашку заменяют культивацией на глубину 12... 15 см. В зоне недостаточного увлаж376 нения, в лесостепной и степной зонах в зависимости от состояния погоды весной почву 1...2 раза рыхлят культиватором. Эффективный прием предпосевной обработки почвы — пере­ пашка зяби плугами без отвалов, с предплужниками. Предплужни­ ки устанавливают на глубину 12...14 см; с их помощью заделывают внесенные весной удобрения. При такой весенней обработке почвы исключается глубокая заделка органических удобрений, что очень важно в годы с избыточным увлажнением, так как при более мел­ кой заделке удобрений создаются лучшие условия для их разложе­ ния. В Западной Европе наиболее эффективна весенняя подготовка почвы плугофрезами, которые тщательно перемешивают органи­ ческие и минеральные удобрения с почвой и обеспечивают хоро­ шее ее крошение за один проход орудия по полю. В отдельных регионах эффективно предпосевное фрезерова­ ние, обеспечивающее тщательное перемешивание удобрений в об­ рабатываемом слое почвы, улучшение водно-воздушного режима и усиливающее нитрификационные процессы. Урожай картофеля в значительной степени зависит от глуби­ ны вспашки. При безотвальном рыхлении или чизельной обра­ ботке почвы под картофель разрушается плужная «подошва» и улучшаются агрофизические свойства почвы, в которой развива­ ются клубни. Такая вспашка обеспечивает затем хорошее окучи­ вание. На торфяно-болотных почвах вслед за уборкой предшествен­ ников проводят дискование почвы на глубину 6...8 см, а затем вспашку болотными плугами на глубину 30...35 см. Через 2...3 нед после вспашки, если позволяют погодные условия, проводят осен­ нее дискование зяби для борьбы с сорняками и выравнивания почвы, что способствует ее более равномерному оттаиванию весной. П о д г о т о в к а к л у б н е й к п о с а д к е . В общем комплексе мероприятий для получения высокого урожая картофеля большое значение имеют качество посадочного материала и его подготовка к посадке. Для посадки следует использовать здоровые, неповреж­ денные, хорошо сформированные и типичные для того или иного сорта клубни. Для семенных целей нужно отбирать клубни с наиболее уро­ жайных участков, выращенные на торфяных или пойменных почвах, клубни от летних посадок или ранних уборок. Подготовка их к посадке включает следующие операции: разделение клубней на фракции по размеру и массе, удаление больных и поврежденных клубней, проращивание или провяливание. Для повышения про­ дуктивности пророщенных или провяленных клубней можно ис­ пользовать стимуляторы роста. Для борьбы с вредителями и болез­ нями используют пестициды. Сортировку клубней по фракциям проводят осенью перед за­ кладкой их на хранение или в возможно ранние сроки весной, 377 пока они не дали ростков. Эту работу проводят на картофелесортировальных пунктах или картофелесортировках. Клубни разделя­ ют на три фракции: мелкую (до 50 г), среднюю семенную (50...80 г) и крупную (более 80 г). При необходимости мелкую фракцию (если известно, что она получена от здоровых растений) можно дополнительно пропустить через сортировальные пункты после их регулировки, выделив на семена клубни массой 30...50 г. Клубни массой 80... 100 г —также хороший семенной материал. При посадке таких клубней получают самые высокие урожаи. Од­ нако значительно больший расход семенного материала не всегда экономически оправдан. Для механизированной посадки обычно используют выравнен­ ные клубни (50...80 г). Использование на семена смеси клубней разного размера недопустимо, так как это ведет к изреженности, неравномерному появлению всходов и недобору урожая. После сортировки при наступлении теплых дней с положи­ тельными ночными температурами начинают провяливание се­ менных клубней в относительно теплых и обязательно светлых помещениях: на чердаках скотных дворов, в складских помещени­ ях, сараях. Здесь их раскладывают тонким слоем и держат до появ­ ления зачатков ростков. На случай заморозков картофель на ночь или в прохладные дни следует закрывать пленкой или соломой. Провяливание, связанное с частичной потерей клубнями влаги (10... 15 % ) , усиливает ферментативные процессы в них, обеспечи­ вает частичное позеленение и позволяет получать ранние дружные всходы. Провяленные клубни удобно использовать для механизи­ рованной посадки, поскольку глазки только начинают пробуж­ даться, но ростков еще не имеют. Наиболее распространенный и высокоэффективный агротех­ нический прием предпосадочной подготовки клубней — прора­ щивание. Он ускоряет появление всходов, способствует более быст­ рому развитию растений и формированию урожая. Этот прием имеет исключительно большое значение при выращивании высо­ коэффективного семенного материала с применением ранних сроков уборки, а также при возделывании продовольственного картофеля в случаях, когда вегетационный период короткий и ботва к моменту уборки не отмирает. Проращивание проводят в течение 25...30 дней при температу­ ре 12...15 °С в хорошо освещенных и вентилируемых помещениях. Возможно проращивание и в неосвещенных теплых помещениях, но при этом его продолжительность сокращают до 15...17 дней, чтобы длина ростков не превышала 15...20 мм. В северных и северо-восточных районах с коротким летом и ранними осенними заморозками проращивание — обязательный прием агротехники. В южных и юго-восточных районах нашей страны ускорение клубнеобразования и сокращение вегетационного периода спо378 собствуют получению более раннего урожая до наступления высо­ ких летних температур, которые вызывают вырождение картофеля и снижают урожай. Во влажных западных и северо-западных рай­ онах страны картофель осенью сильно поражается фитофторозом. Проращивание дает возможность начать уборку до массового рас­ пространения болезни. При недостатке посадочного материала в практике картофеле­ водства прибегают к резке клубней. При машинной посадке реза­ ные клубни применяют лишь в смеси с нерезаными в соотноше­ нии не более чем 1: 3, иначе нельзя обеспечить заданную густоту посадки. Рекомендуют резать клубни за несколько недель до по­ садки, чтобы на месте среза образовался пробковый слой. Это уменьшает процент клубней, загнивших в почве и пораженных различными болезнями. Резать клубни надо так, чтобы все части были более или менее равноценными по количеству глазков и раз­ меру. Против ризоктониоза и там, где есть опасность повреждения посадочного материала проволочником, клубни обрабатывают разрешенными фунгицидами совместно с инсектицидами на сор­ тировальном пункте или в сажалке. С р о к и п о с а д к и . Картофель высаживают, когда температу­ ра почвы на глубине 8...10 см достигнет 7...8 "С. Более ранняя по­ садка и посадка при достаточной температуре, но в слишком влажную почву может привести к поражению клубней болезнями вплоть до полного их сгнивания. При влажности почвы более 75 % полевой влагоемкости посадку проводить не следует. Запаз­ дывание с посадкой приводит к существенному недобору уро­ жая, клубни не вызревают, сильнее травмируются и плохо хра­ нятся. К посадке обычно приступают сразу после окончания посе­ ва зерновых и заканчивают ее в течение 8... 10 дней. На легких песчаных и супесчаных почвах, на возвышенных ме­ стах и южных склонах посадку проводят раньше, чем на тяжелых суглинистых почвах. В первую очередь высаживают раннеспелые, среднеранние и среднеспелые сорта, затем — семенной картофель. После окончания посадки на семенных участках приступают к по­ садке картофеля на участках продовольственного назначения. Г л у б и н а и с п о с о б ы п о с а д к и . Выбор глубины и спо­ соба посадки зависит от типа почвы и климатических условий. В Нечерноземной зоне обычно практикуют гребневую посадку широкорядным способом с заделкой клубней на глубину 8... 12 см, на торфяниках — 10...12 и на пойменных землях — 8...10 см. При гребневой посадке поверхность рядков картофеля лучше прогре­ вается, меньше уплотняется от осадков, при этом быстрее прорас­ тают сорняки, что значительно облегчает их последующее уничто­ жение междурядными обработками, а сама гребневая поверхность дает возможность проводить рыхление почвы в любое время без уплотнения рядков колесами трактора. 379 В районах неустойчивого увлажнения применяют полугребне­ вую посадку с овальной формой рядков. При полугребневом спо­ собе заделки клубней глубина посадки относительно поверхности клубня составляет 12...14 см. Полугребневая поверхность рядков овальной формы получается, когда к заделывающим дискам агре­ гата прицепляют райборонки, изогнутые по радиусу. В зоне недостаточного увлажнения, особенно на песчаных и супесчаных почвах, применяют гладкую посадку с заделкой клуб­ ней на 8...10 см. Более крупные клубни во всех зонах заделывают глубже, чем мелкие. На севере и в некоторых областях северо-запада все большее распространение получает посадка картофеля в предварительно нарезанные с осени гребни. В предварительно нарезанных греб­ нях температура почвы на 2...4 °С выше, чем в гребнях, нарезан­ ных весной, поэтому и всходы на этих гребнях появляются на 4...6 дней раньше. Г у с т о т а п о с а д к и . Она зависит от качества посадочного материала, сорта, уровня агротехники, целей выращивания карто­ феля и тесно связана с почвенно-климатическими условиями. Чем выше плодородие почвы и благоприятнее комплекс условий для роста и развития картофеля, тем больше клубней можно высажи­ вать на 1 га и получать за счет дополнительного числа растений более высокий урожай. На хорошо окультуренных суглинистых почвах Нечерноземной зоны при больших площадях питания уси­ ленно растет ботва, в результате чего период вегетации удлиняется и клубни не вызревают. Однако на легких песчаных почвах загу­ щенные посадки часто не дают эффекта, так как здесь растениям не хватает влаги. Оптимальная густота посадки для северных и северо-западных районов Нечерноземной зоны должна составлять 50...55 тыс. клуб­ ней на 1 га, для центральных и южных районов этой же зоны — 45...55 тыс. (45 тыс. на песчаных и супесчаных почвах и 50...55 тыс. на суглинистых). На орошаемых землях густоту посадки увеличи­ вают до 60 тыс/га. При выращивании семенного картофеля для получения большего количества семенных клубней густоту п о ­ садки увеличивают до 60...70 тыс. клубней на 1 га. Однако в лю­ бом случае при определении густоты посадки нужно исходить из того, что на товарных посадках должно быть 180...200 тыс. стеблей на 1га, в то время как на семенных участках — 220...250 тыс. В отдельных случаях на семенных участках густоту стеблей можно увеличить до 270 тыс/га. Раннеспелые сорта картофеля, имеющие более компактные ку­ сты с прямостоячей ботвой, а также мелкие клубни, высаживают гуще, чем клубни среднего размера и тем более крупные. У х о д з а п о с а д к а м и . Уход за растениями картофеля на­ правлен на обеспечение оптимального воздушного режима почвы и защиту посадок от вредителей, болезней и сорняков. Современ380 ная технология производства картофеля предусматривает сочета­ ние механических и химических обработок с уменьшением доли механических обработок. Сокращение междурядных обработок сдерживает распространение вирусных заболеваний, устраняет повреждение корневой системы и ботвы картофеля, уменьшает уплотнение почвы от воздействия колес трактора. На тяжелых и способных к заплыванию почвах в довсходовый период проводят не менее двух междурядных обработок с одно­ временным боронованием; после появления всходов — 1...3 меж­ дурядные обработки в зависимости от засоренности посадок и уплотнения почвы. Первую довсходовую обработку проводят не позднее чем через 5...7 дней после посадки, когда сорняки нахо­ дятся в стадии белых нитей, последующие — с тем же интервалом. В период вегетации картофеля по мере уплотнения почвы и появления сорняков проводят 1...3 междурядные обработки. Пос­ леднюю обработку проводят культиваторами-окучниками в фазе бутонизации до смыкания рядков с одновременным рыхлением дна борозды, что вызывает дополнительное образование столонов. Глубина рыхления междурядий, см: на супесчаных почвах при первой обработке 10...12, при последующих — 6...8, при недостат­ ке влаги 5...6; на влажных суглинистых почвах при первой обра­ ботке 10...12, при последующих — также 10...12, при недостатке влаги соответственно 8...10и6...8. Гербициды применяют до посадки или после посадки до появ­ ления всходов с использованием фрезерных машин, благодаря чему можно сократить число междурядных обработок и за один проход сформировать полнопрофильный гребень. Начинать обра­ ботку надо через 10...14 дней после посадки, что не вызывает изре­ женности всходов и уменьшения числа стеблей в кусте из-за уве­ личения слоя почвы в гребне. Картофель относится к числу культур, в сильной степени пора­ жаемых болезнями и вредителями, которые нередко являются ос­ новной причиной резкого снижения урожая. На территории России из вредителей наиболее опасны коло­ радский жук и проволочники. Кроме того, картофелю вредят кар­ тофельная и стеблевая нематоды. Система мер борьбы с этими вредителями складывается из профилактических и истребитель­ ных приемов. Для этого используют высокоэффективные хими­ ческие препараты. Болезни поражают картофель как во время вегетации, так и в период хранения. Нередко они распространены в такой степени, что сводят на нет применение самых совершенных приемов возде­ лывания этой культуры. Возбудителями болезней картофеля явля­ ются грибы, бактерии, вирусы и микоплазменные организмы. Среди грибных болезней одна из самых вредоносных и широко распространенных — фитофтороз. Особенно большой ущерб при­ чиняет болезнь в зонах с обильным выпадением осадков во второй 381 половине лета. Наиболее вредоносен фитофтороз на северо-запа­ де, в горных районах Р Ф и на Дальнем Востоке. В Центральном Нечерноземье заболевание наблюдается примерно раз в 2 года и не всегда в сильной степени, тем не менее потери от него состав­ ляют здесь в среднем 10... 12%. В так называемые фитофторные годы потери урожая увеличиваются до 30 % и более. Массовому появлению болезни способствуют теплая дождливая погода, обильные вечерние и утренние росы, резкие колебания суточной температуры, выращивание картофеля на плохо продуваемых влажных участках. Растения картофеля становятся восприимчивыми к возбудите­ лю фитофтороза при избыточном содержании нитратного азота в почве. Риск появления этой болезни увеличивается при недостат­ ке микроэлементов, особенно меди, бора, марганца. При возделы­ вании ранних сортов картофеля также повышается возможность появления фитофтороза. Наиболее успешные меры борьбы с фитофторозом — профи­ лактические: выращивание устойчивых сортов, соблюдение сево­ оборота, протравливание посадочного материала, заблаговремен­ ное скашивание ботвы, уборка только вызревшего картофеля, просушка и световая закалка клубней перед зимним хранением. Для предупреждения появления фитофтороза рекомендуется при­ менять в первую половину вегетации системные препараты — 1...2 обработки с интервалом 10... 14 дней, и контактные фунгициды после окончания цветения — 2...3 обработки с интервалом 7...10 дней. Ризоктониоз широко распространен во всех районах возделы­ вания культуры, однако наибольший вред он наносит в районах с холодной затяжной весной. Наиболее благоприятна для развития гриба почва с большим содержанием гумуса. Развитию заболева­ ния способствует высокая влажность почвы. Болезнь поражает ростки после прорастания клубней, затем стебли, столоны, клуб­ ни, реже корни. Источники инфекции — больные клубни, в мень­ шей степени — почва. Меры борьбы: отбор здорового посадочного материала, протравливание семенного материала, посадка в опти­ мальные сроки, ранняя уборка семенных участков. Другие грибные болезни менее распространены, и ущерб, при­ чиняемый ими, сравнительно невелик. Среди бактериальных болезней картофеля наиболее вредонос­ ны кольцевая гниль, черная ножка и мокрая гниль. Вирусные болезни широко распространены во всех зонах воз­ делывания картофеля и считаются одной из причин его вырожде­ ния. Вирусная инфекция может вызывать гибель клеток, тканей и всего растения. В больных клубнях уменьшается содержание сухо­ го вещества на 1,5 %, крахмала на 3 %, витамина С на 0,7 мг/кг и увеличивается содержание Сахаров и амидов, вследствие чего ухудшаются вкусовые качества картофеля. Вирусы передаются 382 при контакте больного растения со здоровым и переносчиками: насекомыми, нематодами, почвенными грибами, семенами сор­ няков. Наиболее типичные проявления вирусной инфекции на кар­ тофеле: мозаики, деформации, хлорозы, некрозы. Бывает и бес­ симптомное поражение вирусными болезнями. Впервые в сельскохозяйственной литературе о вырождении картофеля упоминает англичанин Максвелл (1757). В России первые сведения об этой болезни появились в 1801 г. Вырожде­ ние проявляется в преждевременном пробуждении почек глазков клубней, образовании вытянутых ростков, развитии мелких, час­ то больных клубней, резком понижении продуктивности расте­ ний и поражении их различными болезнями, особенно вирусны­ ми. В настоящее время существует несколько теорий, объясняющих причины вырождения: экологическая, вирусная, физиологиче­ ского старения, теория токсинов и микоризная. И з указанных теорий все большее признание получают экологическая и ви­ русная. Возможно, вырождение картофеля — это результат комплекс­ ного воздействия неблагоприятных условий вирусной инфекции на вегетативно размножаемые растения картофеля. Меры борьбы с вирусными и микоплазменными болезнями: пространственная изоляция посадок картофеля, подбор и возде­ лывание устойчивых сортов, использование оздоровительных приемов — культура апикальной меристемы, химиотерапия, тер­ мотерапия. Необходимо также выполнять и традиционные меро­ приятия: соблюдение севооборота, борьбу с сорняками, фитопрочистки, борьбу с насекомыми — переносчиками болезней, свое­ временное удаление ботвы, десикацию. В южных районах летние посадки предотвращают вырождение клубней и способствуют повышению урожайности картофеля. Общепринятый прием улучшения урожайных качеств клубней картофеля — его культура на осушенных торфянистых и поймен­ ных почвах. Они обычно достаточно плодородные, влажные и рыхлые, в них не бывает резких перепадов температуры. Урожай формируется в более благоприятных условиях, чем на минераль­ ных почвах. Радикальные меры оздоровления посадочного материала: вы­ ведение новых, устойчивых к вырождению сортов, организация надежного элитного и внутрихозяйственного семеноводства кар­ тофеля, полученного на безвирусной основе. У б о р к а у р о ж а я . На уборку приходится до 60 % всех затрат при производстве картофеля. Оптимальный срок начала уборки — время наступления физиологической спелости не менее чем у 90 % растений. Уборку следует заканчивать в Центральных райо­ нах Нечерноземной зоны к 1 октября, а в более северной ее час­ ти — не позднее 25 или даже 20 сентября. 383 Для лучшего просыхания гребней и гряд, ускорения созревания картофеля, предупреждения поражения клубней фитофторозом, повышения их качества необходимо проводить предуборочное удаление ботвы. Скашивание ботвы на раннем картофеле прово­ дят за 1...2 д н я до начала уборки. На позднем картофеле для унич­ тожения ботвы применяют механический и химический способы. На физиологически зрелых посадках при отсутствии на них фито­ фтороза и бактериальных болезней применяют механический спо­ соб уничтожения ботвы за 2...7 дней до уборки клубней. Ботву, пораженную болезнями, а также вегетирующую, уничтожают хи­ мическим способом с последующим скашиванием. Десикацию проводят за 8... 10 дней до уборки с последующим скашиванием после засыхания ботвы. Высота среза ботвы при комбайновой уборке 18...20 см, при применении копателей до 10 см. В северных и северо-западных районах европейской части Рос­ сии, а также в Западной Сибири хорошо зарекомендовал себя и такой новый прием, направленный на ускорение предуборочного созревания клубней и улучшение их технологических показате­ лей, как сеникация. Картофель убирают поточным, раздельным или комбиниро­ ванным способом. При уборке любым способом для устранения потерь после прохода картофелеуборочных машин поле следует пробороновать и подобрать оставшиеся клубни. Полезно также после первого боронования поле перепахать или прокультивиро­ вать и вторично пробороновать с последующим подбором клуб­ ней. Выкопанный картофель, предназначенный для семенных и продовольственных целей, чтобы он лучше хранился в зимнее вре­ мя и меньше повреждался, желательно пропускать через сортиро­ вочный пункт спустя 2 нед после уборки. Хранение. Клубни картофеля, содержащие в среднем 75 % воды, очень легко портятся. В период хранения необходимо под­ держивать определенную температуру, влажность и состав возду­ ха. Неблагоприятное сочетание этих факторов приводит не только к увеличению потерь, но и к нежелательным изменениям в хими­ ческом составе и физиологическом состоянии клубней. При дли­ тельном хранении клубни проходят три основных физиологичес­ ких периода: дозревание, покой и пробуждение почек в конце пе­ риода покоя. Во время дозревания клубней (первые 1,0...1,5 мес) наблюдаются интенсивное дыхание и испарение влаги. В период зимнего покоя, продолжающегося от одного до нескольких меся­ цев, почки глазков клубней остаются спящими и не прорастают, клубни выделяют мало тепла и влаги. Период пробуждения почек, означающий начало активного процесса вегетации, является про­ должением развития клубня, у которого период покоя закончился. Потери массы в этот конечный период хранения увеличиваются пропорционально степени прорастания. 384 Главное при хранении — поддержание в хранилищах необходи­ мого температурного режима и оптимальной влажности воздуха. Температура хранения в значительной мере определяется назначе­ нием клубней — предназначенные для переработки должны хра­ ниться при более высокой температуре, чем семенные и продо­ вольственные. Имеют значение также и сроки хранения. При дли­ тельном хранении продовольственного картофеля в насыпи клубней поддерживают более низкую температуру, чем при крат­ ковременном его хранении. Выбор температуры зависит от качества картофеля. Перед за­ кладкой на хранение клубни следует тщательно перебрать и рас­ сортировать. Не рекомендуется закладывать на длительное хране­ ние клубни, пораженные бактериальными и грибными болезня­ ми, с большим количеством механических повреждений. Они плохо хранятся, преждевременно трогаются в рост и ухудшают об­ щие условия хранения. Совершенно недопустимо засыпать на хранение даже слабоподмороженный картофель. При транспорти­ ровке клубни лучше всего сохраняются в контейнерах, ящиках, корзинах, мешках и другой таре. Хорошо хранится картофель в закромах специализированных хранилищ с применением активной вентиляции. В хранилищах на 1000 и 2000 т часть закромов оборудуют холодильными установка­ ми. Типовые хранилища для картофеля продовольственного на­ значения могут быть использованы и для хранения семенных клубней. Картофель может хорошо храниться также в буртах с приточно-вытяжной вентиляцией (рис. 22) и траншеях. В последнее вре­ мя используются бурты с активной вентиляцией, которая осуще- Рис. 22. Схема бурта с приточно-вытяжной венти­ ляцией: 1 — окончательное укрытие бурта землей; 2 — первое укры­ тие бурта землей; 3 — буртовой термометр; 4 — солома; 5 — картофель; 6— вентиляционный канал с решетками; 7— ка­ нал для стока воды 25 Г. С. П о с ы п а н о в 385 ствляется путем нагнетания воздуха вентилятором через главный вентиляционный канал. Свежий воздух проходит через решетки в массу картофеля, подсушивая и охлаждая клубни, и удаляется через вытяжные трубы. В некоторых хозяйствах Московской об­ ласти используют щитовые бурты, преимущество которых перед обычными состоит в том, что через люки можно входить в пус­ тые отсеки в любое время и перебирать или реализовывать к а р ­ тофель. При всех способах хранения картофеля с использованием ак­ тивной вентиляции применяют несколько режимов. Сразу после закладки клубней на хранение для лучшего заживления механи­ ческих повреждений на них и удаления излишней влаги из массы картофеля в течение 3...4 нед (так называемый лечебный период) поддерживают температуру на уровне 15...16 °С. При хранении не пораженного болезнями картофеля температуру можно поддержи­ вать на уровне 18 "С, относительную влажность воздуха — 90...95 %. Процесс оздоровления завершается в течение 10... 14 сут. Во второй период (период охлаждения), который длится 22...40 сут, температуру воздуха в картофельной массе постепенно снижают до 2...4°С. Скорость снижения температуры зависит от качества заложенных на хранение клубней. Если клубни мало п о ­ вреждены, то снижение температуры должно составлять 0,5 °С/сут. При наличии большого количества механически поврежденных клубней температуру следует снижать более интенсивно — на 1,5°С/сут. Очень часто в период снижения температуры в массе хранящегося картофеля наблюдается отпотевание верхнего слоя клубней. Для того чтобы избежать этого, необходимо, чтобы тем­ пература охлаждающего воздуха была ниже температуры воздуха в межклубневом пространстве не более чем на 2...3 °С. После перио­ да охлаждения наступает основной период хранения, когда в кар­ тофелехранилище или бурте следует поддерживать температуру 2...4 "С и влажность воздуха 85...95 %. 18.2. ТОПИНАМБУР (ЗЕМЛЯНАЯ ГРУША) Топинамбур выращивают в технических целях, что обусловле­ но высоким содержанием в клубнях инулина (до 30 % сухого ве­ щества), из которого при гидролизе получают фруктозу. Из клуб­ ней производят также спирт, вино и винный уксус, кормовые дрожжи, пиво и другие продукты. С давних пор топинамбур изве­ стен как продовольственная культура. Во Франции его клубни ис­ пользуют в пищу так же, как и картофель. Топинамбур — это источник дешевого сочного корма. На корм животным используют надземную массу и клубни. Стебли и ли­ стья скармливают коровам и лошадям как в свежем, так и в сило­ сованном виде. В зеленой массе топинамбура содержится в сред386 нем: 1,5 % сырого протеина, 5,2 % Сахаров, 6,3 % клетчатки, 4 мг% каротина, 32 мг% витамина С, 1,75 мг/кг рибофлавина и 8,3 мг/кг никотиновой кислоты. Большую ценность топинамбур представ­ ляет для зеленой подкормки в звероводческих и охотничьих хо­ зяйствах. Зеленая масса может служить также высококачествен­ ным сырьем для заготовки сенной и травяной муки. Клубни используют в качестве корма для всех видов животных и птиц в свежем или запаренном виде. Особенно ценным является использование плантации земляной груши в качестве ранневесеннего или позднеосеннего пастбища для свиней, которые вырыва­ ют клубни из почвы и охотно их поедают. Хорошая обеспеченность зеленой массы сахарами (до 15...20 %) способствует легкой ее силосуемости. Силос прекрасно хранится, его охотно поедают крупный рогатый скот, овцы, козы и другие животные. Питательность 100 кг такого силоса составляет 18...25 корм, ед., при этом на 1 корм. ед. приходится 80...90 г пере­ варимого белка. Питательность клубней топинамбура почти такая же, как и картофеля, — 23...30 корм. ед. и более на 100 кг корма и 0,6 кг переваримого протеина. В клубнях в среднем содержится 22...25 % сухих веществ, 15...22 % инулина, около 2 % сырого бел­ ка, 1,9 мг/кг рибофлавина и 18,8 мг/кг никотиновой кислоты. Клубни богаты также витаминами группы В и минеральными ве­ ществами (в золе клубней содержится до 6 % фосфора и более 5 % железа), поэтому они очень полезны для молодняка. При выпасе свиней на плантациях топинамбура ранней весной можно почти полностью исключить из рациона корма других ви­ дов. Кормление поросят клубнями увеличивает привесы на 20...30 %, а при откорме животных улучшается качество сала. Не случайно в нашей стране на первом этапе внедрения культуры в производство она получила наибольшее распространение в свино­ водческих хозяйствах, а в последние десятилетия ее все шире на­ чинают возделывать в Прибалтийских государствах, где хорошо развито беконное свиноводство. Топинамбур ценен в экологическом плане. Он не нуждается в обработке пестицидами, поскольку устойчив ко многим болезням и вредителям, в том числе и к колорадскому жуку, дает здоровую растительную продукцию. Отечественная и зарубежная практика уже имеет богатый опыт эффективного применения продуктов пе­ реработки топинамбура. Так, получаемые из клубней сироп, фруктоза, спирт, а также и сами свежие клубни широко использу­ ют при лечении диабета, подагры, желудочно-кишечных рас­ стройств, мочекаменной болезни, для профилактики рака, инфарк­ та, инсульта. А сироп из клубней и патоку, полученную из зеле­ ной массы, применяют в технологии приготовления макаронных изделий. Воронежский технологический институт разработал техноло­ гию по использованию сиропа из топинамбура при приготовле25* 387 нии хлебобулочных изделий и кваса. В Свердловском институте народного хозяйства разработана рецептура булочек из пшенич­ ной муки первого сорта с введением порошка топинамбура в ко­ личестве 1 % вместо сахара. В дикой флоре топинамбур произрастает в Северной Америке. Оттуда он был завезен в Европу, где распространился очень быст­ ро. Особенно большие площади под ним заняты во Франции. Воз­ делывают его также в Польше, Венгрии, странах Скандинавского полуострова, Англии, в странах Америки и Азии. В мировом зем­ леделии топинамбур занимает около 0,5 млн га. В России возделы­ ванием топинамбура занимаются во многих регионах, в том числе в Московской, Ленинградской, Иркутской, Свердловской, Вол­ гоградской, Новосибирской, Омской, Саратовской областях, Краснодарском и Красноярском краях. Во многих районах на тер­ ритории России топинамбур дает по 50...60т кормовой массы с выходом 10... 15 тыс. корм. ед. с 1 га и более. В центральных облас­ тях России урожайность колеблется от 20 до 75 т зеленой массы, от 20 до 45 т клубней с 1 га. В Нечерноземной зоне, на севере евро­ пейской части России топинамбур дает по 35...80 т зеленой массы и по 8... 14 т клубней с 1 га. В некоторых районах Сибири и Даль­ него Востока урожайность составляет 30... 140 т зеленой массы, 9...20 т клубней с 1 га . Ботаническое описание. Топинамбур — клубненосное многолетнее растение семейства Астровые (Asteraceae), рода Helianthus L. В соста­ ве рода Helianthus более 100 видов, из которых только 2 вида: Helianthus annus L. (подсолнечник) и Helianthus tuberosusL. (топи­ намбур, земляная груша), имеют производственное значение. По строению надземных органов топинамбур напоми­ нает подсолнечник (рис. 23). Стебли прямостоячие, вет­ вящиеся, хорошо облиствен­ ные, зеленые или слабо-фио­ летовые, высотой до 2...4 м. Кустистость от 1 до 5 стеблей на 1 растение. Листья яйцевидные, уд­ линенно-яйцевидные и ш и ­ рокояйцевидные, заострен­ н ы е , крупные, по краям зазубренные. В фазе всхо­ дов они имеют вид розетки; в фазе бутонизации в н и ж ­ ней части побега они суп­ ротивные или мутовчатые, Рис. 23. Растения и клубни топинамбура средней и верхней — оче(земляной груши) редные. в 388 Соцветие — корзинка, как и у подсолнечника, но значительно мельче, диаметром 2...5 см. Размещается на верхушках основных и боковых побегов. Число соцветий зависит от интенсивности ветвления побега и варьирует от 1...5 до 50 и более на одном рас­ тении. Опыление цветков перекрестное с помощью ветра и насе­ комых. Плод — семянка размером мельче подсолнечника. Масса 1000 семянок 7...9 г. Семянки позднеспелых сортов вызревают в южных районах — на Северном Кавказе, в Закавказье; скороспелых — в районах Центрально-Черноземной зоны и даже под Москвой. Се­ менное размножение возможно только в районах с жарким клима­ том; у нас оно практикуется только в селекции. Корневая система мочковатая, при семенном размножении — стержневая, хорошо разветвленная. Глубина проникновения корней до 2 м; рабочая поверхность их в 6...8 раз больше, чем у картофеля. Ветвление побега надземное и подземное. Ветвление надзем­ ной части побега акропетальное — из пазух нижних супротивных листьев, и базипетальное — из пазух очередных листьев. Столоны — подземные боковые побеги — образуются в подзем­ ной части побега. Верхние междоузлия столона (4...6) утолщаются и превращаются в клубень. У селекционных сортов длина столо­ нов варьирует от 5 до 40 см. Чем короче столоны, тем более ком­ пактно клубневое гнездо. Клубни грушевидные, продолговато-овальные или веретеновидные, с гладкой или бугристой поверхностью. Окраска от белой до красно-фиолетовой. Глазки выпуклые в отличие от глазков клуб­ ней картофеля. На одном растении селекционных сортов может быть до 20...30 клубней, у полудиких форм — до 70. Масса одного клубня 10... 100 г и более в зависимости от сорта и района возделы­ вания. В отличие от клубней картофеля клубни топинамбура не имеют пробкового слоя, вследствие чего они плохо хранятся, их чаще всего убирают весной. Особенности биологии. Культура характеризуется устойчивос­ тью как к высоким, так и к низким температурам. Требования ра­ стений скороспелых сортов к теплу примерно такие же, как у средне- и позднеспелых сортов картофеля, сумма активных темпе­ ратур за вегетацию около 2000 °С; у средне- и позднеспелых сор­ тов значительно выше, чем у картофеля (2500...2800 °С). В то же время надземные органы выдерживают кратковременные пониже­ ния температуры до —8 "С, клубни — до —12 на воздухе и до —35 °С под снегом в почве. Благодаря этому топинамбур можно возделы­ вать всюду, где развито земледелие, вплоть до 65° с. ш. Высокие температуры растения переносят хорошо. В отличие от картофеля топинамбур не страдает от вырождения. Его успешно возделыва­ ют во всех южных районах России. Топинамбур — растение короткого дня. Он не очень требовате­ лен к напряженности инсоляции, но при сильном загущении уро389 жай зеленой массы и особенно клубней снижается. Чем длиннее период вегетации, тем сильнее реакция сорта на сокращение дли­ ны дня. Поэтому скороспелые сорта мало реагируют на короткий день и образуют соцветия и зрелые семянки даже под Москвой. В условиях сравнительно длинного дня центральных и северных районов страны урожай зеленой массы более высокий, а клубней (у большинства сортов) — более низкий. Среди клубнеплодных растений топинамбур отличается повы­ шенной засухоустойчивостью, этому способствует мощная корне­ вая система, проникающая на большую глубину. Наиболее устой­ чивы растения к недостатку влаги в почве в фазах всходов и начала образования столонов. Критические периоды потребности во вла­ ге в почве совпадают с началом утолщения столонов и образова­ нием бутонов, а это происходит во второй половине лета, когда в большинстве районов страны условия увлажнения становятся луч­ ше, чем в середине вегетации. Топинамбур может произрастать на почвах всех типов, за ис­ ключением солонцов, солончаков и заболоченных почв. Однако наилучшие для него — суглинистые и супесчаные почвы с глубо­ ким и окультуренным пахотным слоем. В отличие от картофеля он не переносит кислых почв. С урожаем 1 т зеленой массы топинамбур выносит из почвы, кг: N — около 3, Р2О5 — 1,2...1,4, К 0 — до 4,5, а с 1 т клубней — соответственно 2,0...2,5; 2,0...2,5 и до 7. Поступление азота в растения топинамбура происходит менее интенсивно, чем у картофеля. Максимальное его количество на­ блюдается лишь ко времени уборки, т. е. осенью. Установлено, что в растениях идет интенсивный отток фосфора из надземных органов и корней в клубни. К концу вегетации в клубнях накапли­ вается до 50 % Р2О5. Максимальное количество калия поступает в растения к концу лета. По мере завершения роста и старения тка­ ней в органах растений содержание калия уменьшается. С урожа­ ем клубней выносится до 70 % общего количества калия, посту­ пившего в растения. Клубни топинамбура зимуют в почве, что дало основание счи­ тать его многолетним растением. Ежегодно в конце вегетации все надземные органы отмирают, а клубни, содержащие полисахарид инулин и другие сахаристые вещества, повсеместно переносят зимы. Весной они прорастают, образуя 1...3 побега с каждого клубня, и формируют куст. Органогенез растений определяется образованием на концах осевого побега двух видов запасающих органов: вегетативных (клубней) в подземной части стебля и ге­ неративных на верхушке. В первый период вегетации — до утол­ щения столонов — рост побегов замедленный, перед клубнеобразованием суточные приросты стебля усиливаются, а в период утолщения столонов замедляются. Максимальный рост стеблей наблюдается во второй половине лета (июль—август). В этот пери2 390 од создается до 50 % урожая зеленой массы, а суточные приросты растений в высоту достигают 4...5 см. Затем ростовые процессы за­ тухают, растения образуют бутоны и цветки, усиливается отток пластических веществ из листьев в побеги и клубни. Клубнеобразование начинается в центральных и южных районах России в июне — июле, в северных — в августе. Сроки начала утолщения столонов определяются наследственными особенностями сортов, а также изменением длины дня и колебаниями температуры в дневные и ночные часы. Формирование урожая клубней происхо­ дит в основном в осенние месяцы — в сентябре и октябре (на юге в ноябре), до самых морозов. Топинамбур отличается значительной экологической пластич­ ностью. Высокий урожай его зеленой массы при оптимальных ус­ ловиях водного и пищевого режимов практически возможен во всех районах России, хорошие урожаи клубней — только в райо­ нах с жарким летом и длинной теплой осенью. Сорта и гибриды. В России возделывают несколько селекцион­ ных и местных сортов топинамбура, среди них Выльгортский, Ин­ терес, Находка, Скороспелка. Особого внимания заслуживает проводимая в нашей стране ра­ бота по межвидовой гибридизации земляной груши с подсолнеч­ ником, в результате которой удалось получить растения, назван­ ные топинсолнечником, с новыми биологическими и хозяйствен­ ными признаками и свойствами. Некоторые топинсолнечники имеют компактное гнездо и выравненные клубни, благодаря чему можно механизировать уборку урожая и почти избежать потерь. Такие гибриды лучше возделывать в севооборотах, они не будут засорять посевы последующих культур. Клубни и зеленая масса некоторых гибридов отличаются более высоким содержанием уг­ леводов, в том числе инулина, белка и других питательных ве­ ществ. Получены также растения с высокой холодоустойчивостью и морозостойкостью, устойчивые к болезням. При гибридизации отмечается явление гетерозиса, которое сохраняется и при вегета­ тивном размножении. Сорта и гибриды топинамбура по соотно­ шению в урожае зеленой массы и клубней делят на 3 группы: силосного направления, т. е. преимущественно с высоким уро­ жаем зеленой массы, на долю которой приходится 70 % кормовых единиц; клубневого направления, их выращивают в основном для тех­ нических целей; доля клубней в общем урожае составляет 40...45 %; клубне-силосного и силосно-клубневого направления, дающие высокий урожай как клубней, так и зеленой массы. Они получили наибольшее распространение. В зависимости от длительности вегетационного периода сорта и гибриды относят к раннеспелым, среднеспелым и позднеспе­ лым. Продолжительность вегетационного периода колеблется от 391 120...140 до 180...200 дней. Межвидовая гибридизация увеличивает возможность выведения раннеспелых форм с различным направ­ лением использования, что может еще больше расширить ареал культуры. Особенности агротехники. Сорта и гибриды топинамбура можно возделывать в прифермских и полевых севооборотах. Небольшую поросль после ликвидации плантаций легко уничтожить гербици­ дами или другими способами. Лучшие предшественники при закладке многолетних план­ таций — однолетние и многолетние бобовые травы. Наиболее устойчивые урожаи при многолетней культуре топинамбура дают сорта с короткими столонами — Находка, Пелка. Не сле­ дует размещать эту культуру после подсолнечника, корнеплодов и других культур, поражаемых склеротинией. Чтобы не допус­ тить распространение этой болезни, закладывать плантации на том поле, где росли эти культуры, можно не ранее чем через 4...5 лет. В свиноводческих хозяйствах посевы размещают вбли­ зи животноводческих помещений, с тем чтобы использовать их для выпаса свиней. Обработка почвы такая же, как под картофель и корнеплоды. Вслед за лущением проводят зяблевую обработку на глубину 23...25 см, на дерново-подзолистых почвах — на глубину пахотно­ го слоя. Весной по мере поспевания почвы зябь боронуют. Затем в южных районах применяют безотвальную обработку, а в север­ ных — мелкую отвальную вспашку или глубокое дискование. Пе­ ред посадкой поле культивируют. При закладке плантаций в почву обычно вносят по 30...40 т на­ воза или других органических удобрений на 1 га. Фосфорно-ка­ лийные и органические удобрения (а на кислых почвах и известь) применяют осенью под основную вспашку, а азотные удобре­ ния — весной под перепашку или культивацию. В последующие годы на плантации применяют минеральные удобрения. Если плантации сохраняются многие годы (8... 12 лет), то через 4...5 лет повторяют внесение органических удобрений. Топинамбур сажают обычно весной. В южных районах, если почвы нетяжелые, можно проводить посадку и осенью. Весной к посадке приступают рано, одновременно с посевом ранних яровых культур или на 7... 10 дней раньше картофеля. Задержка с посадкой отрицательно влияет на урожай клубней и зеленой массы. Основной способ посадки — широкорядный с междурядьями 60...70 см. Расстояние между клубнями в рядке зависит от плодо­ родия почвы, величины клубней, условий увлажнения, особенно­ стей сорта и др. и колеблется от 30 до 60 см. В увлажненных райо­ нах на плодородных почвах высаживают 50...60 тыс. клубней, а на средних по плодородию — 40...45 тыс. на 1 га. В засушливых райо­ нах густота посадки уменьшается до 30...35 тыс. Если сорт имеет 392 повышенную ветвистость, то расстояние между растениями уве­ личивают. При очень мелком посадочном материале на единицу площади высаживают несколько больше клубней, чем обычно, что обеспечивает получение такого же урожая, как и при посадке крупными клубнями. С хозяйственной точки зрения наиболее це­ лесообразна посадка целыми клубнями массой 40...50 г. В южных районах, где значительная часть клубней бывает крупнее, перед посадкой их можно резать пополам или на большее число частей. Не рекомендуется резать клубни при посадке осенью. В северных районах при использовании мелких клубней массой 10... 15 г гус­ тоту посадки увеличивают. В зависимости от условий норма посадки колеблется от 0,6...0,7 до 2 т/га. Клубни из почвы выкапывают перед самой посадкой. Если посадка задерживается, то клубни присыпают землей или песком, чтобы предотвратить провяливание. Подвяленные клубни на 1,0...1,5 дня помещают в воду, после чего их масса восстанавли­ вается. Посадку чаще проводят картофелесажалками, а на небольших участках — вручную в борозды, нарезанные окучником. Глубина посадки на средних по гранулометрическому составу почвах не должна превышать 6...8 см, а на легких — 8... 10 см. При осенней посадке клубни заделывают на 2...3 см глубже. Почки в глазках трогаются в рост при температуре почвы 5...6°С, более дружное прорастание начинается при 8...10 °С. Всходы появляют­ ся лишь через 3...4 нед, поэтому для борьбы с сорняками на посе­ вах до появления всходов проводят 2...3 боронования. Одно боро­ нование рекомендуется делать и по всходам. При высоте растений 10...15 см приступают к междурядной обработке, а когда растения достигнут высоты 30...40 см, их окучивают. Для повышения урожая зеленой массы целесообразна чеканка растений, или подкашивание верхушек. Этот прием увеличивает ветвистость стеблей и их облиственность. Урожай зеленой массы увеличивается до начала клубнеобра­ зования. Однако скашивать ее в это время не следует, так как очень сильно снижается сбор клубней. При выборе срока уборки необходимо стремиться к получению максимального сбора кор­ мовых единиц. П о этим соображениям в южных районах зеле­ ную массу скашивают в октябре — начале ноября, в северо-за­ падных — в конце сентября, а на севере — в конце августа — на­ чале сентября. Для уборки зеленой массы применяют кормоуборочные ком­ байны. Длина резки для силосования должна быть 5...6 см. Ска­ шивать топинамбур желательно на высоком срезе — до 20...30 см, особенно в северных районах, где ко времени уборки зеленой мас­ сы клубни не успевают вырасти и остаются недоразвитыми. Вследствие оттока пластических веществ из остающейся и мало­ ценной в кормовом отношении части стеблей урожай клубней за393 метно повышается. Для скармливания животным в свежем виде, а также для заготовки комбинированного силоса часть клубней уби­ рают осенью. Однако чаще их выкапывают весной до прорастания почек в глазках. В свиноводческих хозяйствах ранней весной в те­ чение 10... 15 дней на плантациях пасут свиней. На легких почвах клубни убирают картофелекопателями и комбайнами, на тяже­ лых — выпахивают плугом. После сбора урожая проводят культи­ вацию или боронование с последующей дополнительной подбор­ кой клубней с поверхности почвы. При многолетней культуре топинамбура весной до уборки клубней на плантации вносят удобрения. Если посевы используют на выпас, то их удобряют после окончания пастьбы. При уборке часть клубней оставляют для возобновления, примерно по 8... 10 на 1 м . Для предотвращения загущения растений необходим оп­ ределенный навык в проведении уборки применительно к тому или иному сорту, с тем чтобы не оставлять в почве лишнее коли­ чество клубней. Всходы на посевах второго и последующих лет пользования появляются несколько раньше, чем в первый год, но менее друж­ но, так как глубина расположения клубней в почве неодинако­ вая. До появления всходов и по всходам проводят боронования, а при высоте растений 15...20 см обрабатывают посевы пропашны­ ми культиваторами, после прохода которых растения остаются только на необработанных полосах. Так обозначают рядки. Иногда поступают и по-другому. После уборки клубней нареза­ ют гребни культиватором-окучником, намечая будущие грядки. Во время довсходовых боронований гребни полностью не раз­ равнивают, они служат ориентиром для «слепых» довсходовых культивации. Дальнейший уход за растениями такой же, как и в первый год пользования. Возделывание топинамбура в севооборотах перестало быть за­ труднительным. Небольшую поросль, которая может все же появ­ ляться после полной уборки урожая, легко уничтожить следующи­ ми способами: посевом после земляной груши какой-либо зерновой культуры и применением на ней гербицидов для борьбы с двудольными сорняками; посевом в течение 1...2 лет гороха, пелюшки, вики, вико-овсяной или другой кормовой смеси с проведением уборки на силос в начале образования столонов; скашиванием поросли в момент, когда запасы питательных ве­ ществ в старых клубнях иссякли, а новые клубни еще не образова­ лись, т. е. в июне — начале июля, и проведением вслед за этим вспашки и посева однолетних трав на зеленый корм и силос. Любое из этих мероприятий позволяет достаточно полно очис­ тить почву от клубней без чистого пара. 2 394 Контрольные вопросы и задания 1. Расскажите об использовании картофеля. 2. Назовите морфологические особенности картофеля. 3. Какие требования предъявляет картофель к почве и температурному режиму в течение вегетации? 4. Назовите требования, предъявляемые к посадочному материалу картофеля. 5. Перечислите наиболее распространенные сорта картофеля. 6. Что такое вырождение картофеля? Как можно его предотвратить? 7. Какие почвы пригодны для возделывания семенного картофеля? 8. В чем преимущество посадки картофеля в предварительно нарезанные гребни? 9. Клубни с какой массой используют для посадки? 10. С какой целью проводят проращивание клубней картофеля? 11. Расскажите об условиях проращивания клубней. 12. Назовите особенности биологии и агротехники типинамбура. Глава 19 КОРМОВЫЕ БАХЧЕВЫЕ КУЛЬТУРЫ Бахчевые культуры — арбуз, дыню и тыкву — возделывают для получения сочных плодов, отличающихся высокими кормовыми достоинствами. На корм скоту обычно идут свежие плоды кормо­ вых сортов тыквы и арбуза. Они являются ценным молокогонным кормом. В 100 кг кормовой тыквы содержится 10 корм. ед. и 170 г сырого белка; в 100 кг кормового арбуза — 9 корм. ед. и 70 г сырого белка. Из семян бахчевых культур, особенно тыквы, получают пи­ щевое масло. Бахчеводство на территории России развито с глубокой древ­ ности. Промышленное бахчеводство возникло в середине XIX в., когда бахчевые культуры заняли значительные площади в Нижнем Поволжье и на Кубани. В последующие десятилетия границы бах­ чеводства значительно продвинулись на север и восток. Посевная площадь под бахчевыми культурами составляет более 100 тыс. га. Основные районы возделывания арбуза — Среднее и Нижнее По­ волжье, Северный Кавказ, тыквы — центральные районы Нечер­ ноземной зоны, Черноземная зона, Зауралье, Сибирь. За рубежом бахчевые культуры возделывают во многих странах Азии (особенно в Китае, Индии, Японии), Африки, Центральной и Южной Америки. Из европейских стран значительные площади бахчевых культур имеют Болгария, Венгрия, Румыния, б. Югосла­ вия и Италия. Урожайность лучших сортов арбузов на неорошаемых землях составляет 25...30 т/га, а на орошаемых — 40...50 т/га и более. Уро­ жайность дыни колеблется от 16... 18 до 50 т/га, тыквы — от 35 до 395 70 т/га и более. Наиболее высокие урожаи бахчевых получают в Нижнем Поволжье и на Северном Кавказе. Ботаническое описание. Бахчевые культуры относятся к семей­ ству Тыквенные — Cucurbitaceae, включающему три важнейших в культуре рода: арбуз (Citrullus), дыню (Meld) и тыкву (Cucurbita). Растения этих родов однолетние, они очень сходны по строению вегетативных и генеративных органов. А р б у з представлен двумя видами: арбуз столовый — Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf. var. citroides (L.; Bailey) Mansf. и арбуз кор­ мовой (цукатный) — Citrullus colocynthoides Pang. Столовый арбуз имеет стержневой, сильноразветвленный ко­ рень, который достигает глубины 3...5 м и распространяется в сто­ роны в радиусе до 7 м. Стебель стелющийся, длинноплетистый (2...5 м), с 5... 10 ветвями, опушенными жесткими волосками. Лис­ тья сильно рассеченные на перистонадрезанные доли, жесткоопушенные. Цветки пятерного типа, желтые, раздельнополые; женс­ кие цветки крупнее мужских, встречаются и обоеполые цветки. Опыление перекрестное, с помощью насекомых. Плод — многосемянная ложная ягода (тыквина) на длинной плодоножке, шаро­ видная, овальная или продолговатая, окрашена в бело-зеленова­ тый или темно-зеленый цвет, асто с мраморным рисунком. Кора плода кожистая, хрупкая, толщиной от 0,5 до 2 см. Мякоть раз­ личной консистенции, карминово-красной, розовой, реже белой или желтой окраски, на вкус сладкая или малосладкая. В мякоти содержится 5,7...13,0 % сахара. Масса плода 2...20 кг. Семена арбу­ за плоские, яйцевидные, длиной 0,5...2,0 см, с рубчиком по краю и твердой кожурой белой, желтой, серой, красной и черной окрас­ ки, нередко с пятнистым рисунком. Масса 1000 семян 60... 150 г. Кормовой арбуз несколько отличается от столового. Корневая си­ стема у него мощнее. Листья с более крупными укороченными дольками. Цветки крупные, с бледно-желтым венчиком. Мужские цветки расположены на длинных цветоножках, женские — на уко­ роченных. Плоды различной формы — шаровидные или овальнопродолговатые, зеленой или светло-зеленой окраски с темными полосками мраморного рисунка. Мякоть плода бледно-зеленая, содержит сахара 1,2...2,6 %. Масса плода 10...30 кг и более. Семена кормового арбуза без рубчика. Масса 1000 семян 120... 130 г и бо­ лее. Д ы н я представлена многими видами. У нас распространены дыни с мягкой мякотью: хандаляк — Melo chandalak Pang., адана, или киликийская, — Melo adana Pang., кассаба — Melo cassaba Pang., и с плотной мякотью: чарджоуская — Melo zard Pang., амери — Melo ameri Pang., канталупа — Melo cantalypa Pang. Эти виды имеют большое сходство. Корневая система дыни менее мощная, чем у арбуза, состоит из главного корня, проникающего на глубину до 3...4 м, и поверхно­ стно расположенных многочисленных боковых ответвлений. Сте1, 396 бель стелющийся, цилиндрический, полый, сильноветвящийся, жестковолосистый. Листья почковидные или сердцевидные, на длинных черешках. Цветки оранжево-желтые. Плоды крупные, разнообразной формы и окраски. Мякоть рыхлая или плотная, со­ держит 1 2 % сахара. Семена яйцевидные, плоские, бело-желтые, длиной от 0,5 до 1,5 см, содержат 25...30 % масла. Масса 1000 се­ мян 35...50 г. Т ы к в а в культуре имеет три вида: столовая обыкновенная — Cucurbita реро L., кормовая крупноплодная — Cucurbita maxima Dush. и мускатная — Cucurbita moschata (Duch.) Poir. Корневая система у всех видов тыквы хорошо развита. Тыква обыкновенная имеет ползучий стебель. Для некоторых ее сортов характерна кустовая форма (кабачки). Листья пятилопастные, с грубым шиловидным опушением. Цветки мужские собраны по нескольку в пазухах листьев, женские — одиночные, расположены на боковых ветвях. Плод обратнояйцевидный, шаровидный или продолговатый, с волокнистой сладкой мякотью, содержащей 4...8 % сахара. Семена среднего размера и мелкие, овальные, с яс­ ным ободком, белой, кремовой или более темной окраски, содер­ жат 36...52 % масла. Масса 1000 семян 200...230 г. У тыквы кормовой крупноплодной стебель цилиндрический, по­ лый, стелющийся. Листья почковидные, слабовыемчатые, опуше­ ны грубыми волосками. Цветки очень крупные, оранжево-желтые. Плоды шаровидные, сплюснутые или удлиненные, достигающие в поперечнике 50...70 см, различной окраски. Мякоть плода рыхлая, сочная, оранжевая, реже белая, содержит 4...8 % сахара. Семена крупные (длиной 2...3 см), гладкие, с неясным ободком. В семенах содержится 36...50 % масла. Масса 1000 семян 240...300 г. У тыквы мускатной стебель стелющийся, разветвленный, ок­ ругло-граненый. Листья почковидные, сердцевидно-выемчатые или красновато-оранжевые. Плод вытянутый, с перехватом, мя­ коть плода плотная, содержит 8...11% сахара. Семена среднего размера, грязновато-серые, с ясным ободком, содержат 30...46 % масла. Масса 1000 семян 190...220 г. Особенности биологии. Столовый арбуз — теплолюбивое, жа­ ровыносливое и очень засухоустойчивое растение. Его семена во влажной почве начинают прорастать при температуре 16...17 °С. Всходы появляются на 8...10-й день. Наиболее благо­ приятная температура для роста стеблей и листьев 20...22 "С, а для развития плодов 25...30 °С. Столовый арбуз — светолюбивое растение короткого дня. Лучшие почвы для него — песчаные и супесчаные. Кормовой арбуз по сравнению со столовым менее требователен к условиям произрастания. Дыня по своим биологическим особенностям приближается к арбузу, но она более теплолюбива и менее засухоустойчива, пере­ носит суглинистые почвы. 397 Тыква менее теплолюбива и засухоустойчива, чем арбуз и дыня. Семена ее начинают прорастать при температуре 12... 13 °С. Всходы меньше страдают от заморозков. Лучше всего тыква удает­ ся на суглинистых почвах. Сорта. Распространены следующие сорта арбуза: столового — Мелитопольский 142; кормового — Дисхим. Сорта дыни: Золотистая, Казачка 244, Колхозница 749/753, Мечта. Сорта тыквы: столовой — Миндальная 35, Мозолевская 49; кор­ мовой — Крупноплодная 1, Стофунтовая. Сорт кабачков: Грибовские 37. Особенности агротехники. Бахчевые культуры требовательны к плодородию почвы и чистоте полей. Они хорошо удаются на це­ линных и залежных землях, по пласту многолетних трав и на пой­ мах. В полевых севооборотах хорошие предшественники бахчевых культур — озимые зерновые, кукуруза, однолетние травы. Под арбуз и дыню вносят 15...20 т и под тыкву — 30...40 т орга­ нических удобрений на 1 га. Более высокие нормы навоза под эти культуры могут привести к позднему созреванию плодов и ухуд­ шению их качества. Перед посевом семена подвергают воздушно-тепловому обо­ греву на солнце в течение 3...5 дней или 4 ч прогревают при темпе­ ратуре 50...60 °С; за 1...2 дня до посева на сутки замачивают в воде комнатной температуры. Семена бахчевых культур заблаговременно протравливают ТМТД, 80 % с. п. (5 г на 1 кг семян). Оптимальный срок посева наступает, когда температура почвы на глубине 10 см достигнет для арбуза и дыни 12...14 "С, для тык­ в ы — 9 . . . 10 °С. Высеянные в этих условиях семена арбуза дают всходы через 9... 10 дней, дыни —через 8...9, тыквы —через 6...7 дней. Посев бахчевых культур проводят бахчевыми или пневматичес­ кими сеялками. Площадь питания зависит от сорта, климатических условий, плодородия почвы. Рекомендуются следующие схемы посева, м: для арбуза 2,5 х 1,5; 2,1 х2,1; 1,8 х 1,8; для дыни 2 , 5 x 0 , 8 ; 2,1 х 0,8; для тыквы 2,5 x l , 8 ; 2,8 х 1,5; для кабачка 0,7 х 0,7. Норма высева: арбуза 2,3...3,1 тыс., тыквы 2,2...2,4тыс., дыни 5...6 тыс., кабачка 15...20 тыс. всхожих семян на 1 га. Глубина посе­ ва семян арбуза и тыквы 6...8 см, дыни и кабачка 4...6 см. Уход за посевами бахчевых культур включает боронование и рыхление ротационными мотыгами до появления всходов для разрушения почвенной корки и уничтожения проростков сорня­ ков, а также междурядные обработки. В агрегате с культивато­ ром устанавливают плетеукладчик, который раздвигает плети с середины междурядья на ширину 50...60 см, достаточную д л я прохода колес трактора и культиватора. Для междурядной обра398 ботки почвы используют пропашные культиваторы и прополоч­ ные агрегаты. Для того чтобы ветер не перепутывал плети, их присыпают сы­ рой почвой. Это вызывает образование дополнительных корней, что улучшает питание растений. Хорошие результаты дает при­ щипка (чеканка) концов плетей во время цветения мужских цвет­ ков. В борьбе с антракнозом посевы опрыскивают 1%-ным раство­ ром бордоской смеси (600 л/га), против мучнистой росы опылива­ ют молотой серой (15...20 кг/га). Обработку бахчевых прекращают за 15 дней до начала сбора урожая. Большое значение при возделывании бахчевых культур в евро­ пейской части нашей страны имеет орошение. Бахчевые культуры довольно засухоустойчивы, поэтому их поливают нечасто. В евро­ пейской части России бахчевым культурам требуется 3...5 вегета­ ционных поливов с интервалом 10... 15 дней. Начинают их задолго до цветения, затем во время цветения временно прекращают п о ­ ливы и возобновляют при завязывании плодов. Поливная норма 600...800 м Д а . Бахчевые культуры созревают неодновременно. Поэтому сто­ ловый арбуз, дыню и кабачок убирают в 2...3 приема (по мере со­ зревания), а тыкву и кормовой арбуз — в один прием, до наступле­ ния заморозков. Признаки созревания плодов арбуза — подсыха­ ние плодоножки, огрубение коры и появление на ней явного рисунка. Созревшие дыни приобретают свойственные сорту ок­ раску и рисунок. Спелость тыквы также можно определить по ок­ раске и плотности кожуры. 3 Контрольные вопросы и задания 1. К какому семейству относятся кормовые бахчевые культуры? Какими рода­ ми они представлены? 2. Чем отличается кормовой арбуз от столового? 3. Каковы морфологические признаки дыни? 4. Какие виды тыквы возделывают? 5. Назовите морфологические особенности кормовой крупноплодной тыквы. 6. Каковы особенности биологии кормового арбуза, дыни и тыквы? 7. Расскажите об агротехнике кормовых бахчевых культур. Глава 20 КОРМОВАЯ КАПУСТА Эту культуру выращивают для использования на зеленый корм и силос. Растения кормовой капусты способны выдерживать замо­ розки до —8 °С, что дает возможность на 2...3 нед удлинить паст­ бищный период. Применяя рассадный способ, кормовую капусту 399 можно выращивать в северных регио­ нах. Ее можно использовать в качестве поукосной или пожнивной культуры. В Нечерноземной зоне, где для этой культуры наиболее подходящие усло­ вия, кормовая капуста может обеспечи­ вать урожайность зеленой массы 50...80 т/га с содержанием 12... 14% су­ хих веществ. В 1 кг зеленой массы 0,16 корм, ед, в ней содержится около 60...100 мг% витамина С, а также каро­ тин, витамины группы В, минеральные соли. Кормовую капусту в России выраРис. 24. Кормовая капуста а ю т на небольшой площади. Ботаническое описание. Кормовая капуста (Brassica subspontanea Lizg.) — двулетнее перекрестноопы­ ляющееся растение семейства Капустные (Brassicaceae) (рис. 24). В первый год жизни кормовая капуста образует сочный цилинд­ рический или веретеновидный стеблеплод высотой 1,0...1,5м и толщиной 3...5 см с многочисленными черешковыми лировидны­ ми листьями, пластинки которых покрыты восковым налетом. Ок­ раска стебля и листьев зеленая или в различной степени фиолето­ вая из-за наличия антоциана. Длительность периода вегетации в первый год жизни 140... 160 дней, но скармливание при укосном или пожнивном посеве мож­ но начинать уже через 70...80 дней. На второй год жизни из почек, расположенных в пазухах листьев стеблеплода, вырастают цвето­ носные побеги. Соцветие — кисть. Плод — стручок, устойчивый к растрескиванию. Семена крупнее, чем у турнепса и брюквы. Масса 1000 семян 3...5 г. Период от посадки стеблеплодов до уборки се­ мян длится 120... 130 дней. Сорта. В Госреестр включен сорт кормовой капусты Веха. Особенности биологии и агротехники. Участки для кормовой капусты должны быть расположены недалеко от ферм. Для этого растения подходят почвы всех типов, по гранулометрическому составу предпочтительны связные (легкосуглинистые и суглини­ стые). Кислые почвы ( р Н ниже 5) непригодны из-за возмож­ ности заболевания растений килой. Предшественники те же, что для брюквы и турнепса. С урожаем 1 т зеленой массы кормовая капуста выносит из почвы, кг: N — 2,8, Р 0 — 1, К 0 — 4,6, СаО-2,8. Кормовую капусту можно выращивать семенами и рассадой. Рассадный способ обеспечивает получение более высоких урожа­ ев, но затраты на возделывание увеличиваются. Посев семенами проводят одновременно с посевом ранних яровых хлебов овощны­ ми сеялками с шириной междурядий 60 или 70 см. При норме выЩ И В С0Л 2 400 5 2 сева 1 кг/га прореживание растений можно не проводить. Глубина посева семян 1...2см. Густоту посева формируют так же, как у брюквы. Обычные схемы размещения растений 70x25...30 или 60 х 40 см. На чистых почвах или при наличии высокоэффективных гер­ бицидов возможен посев кормовой капусты сплошным способом без прореживания. В таких загущенных посевах растения форми­ руют урожай с высоким процентом листьев и тонкими стеблепло­ дами. Взрослые растения повреждают гусеницы капустной белянки, лугового мотылька, озимой совки и т. д. Для борьбы с ними при­ меняют опрыскивание инсектицидами: карбофосом, 50 % к. э. (0,6...1,2 л/га); актелликом, 50 % к. э. (0,5 л/га). Уборку кормовой капусты на зеленый корм можно продолжать до начала ноября. Животные охотно поедают замороженные рас­ тения после оттаивания. Норма зеленой массы и силоса из кормо­ вой капусты при скармливании крупному рогатому скоту не долж­ на превышать 20...25 кг/сут на одну голову. При дозах 40...50 кг/сут животные могут заболевать анемией из-за наличия в зеленой мас­ се гликозинолатов; большие дозы силоса отрицательно влияют на вкус молока. Уборку проводят кормоуборочными комбайнами или косилка­ ми-измельчителями. При уборке косилками-измельчителями к силосной массе нужно добавлять 15...20% соломы для уменьше­ ния потерь сухого вещества с соком. Уборку кормовой капусты можно проводить и без измельчения растений, что обеспечивает уменьшение потерь сухого вещества при силосовании. Семеноводство кормовой капусты аналогично семеноводству кочанной. На 1 га высаживают под культиватор, плуг или вручную 20...30 тыс. стеблеплодов. При посадке их наклоняют в одну сто­ рону вдоль междурядья (60...70 см). Семенники следует защищать от вредителей, а при созревании семян — от птиц. Уборка двух­ фазная в 2...3 приема, урожайность при правильной агротехнике 1000... 1200 кг/га. Контрольные вопросы и задания 1. Какова кормовая ценность кормовой капусты? 2. Расскажите об особенностях биологии кормовой капусты. 3. Назовите соцветие и плод кормовой капусты. Что такое стеблеплод? 4. Каковы требования кормовой капусты к почвам? 5. Расскажите об агротехнике кормовой капусты. 2 6 Г. С. П о с ы п а н о в Глава 21 КОРМОВЫЕ ТРАВЫ 21.1. МНОГОЛЕТНИЕ БОБОВЫЕ ТРАВЫ Эта группа культур характеризуется специфическими положи­ тельными и отрицательными особенностями. Среди достоинств необходимо отметить следующие. 1. Белковая продуктивность бобовых трав выше, чем других кормовых культур. Высокоурожайный посев люцерны или козлят­ ника восточного способен за вегетационный период произвести до 2,5...3,0 т белка с 1 га, в 2...3 раза больше, чем мятликовые куль­ туры. 2. Многолетние бобовые травы дают полноценный по фракци­ онному и аминокислотному составу белок. В связи с этим перева­ римость белка намного выше, чем, например, белка мятликовых кормовых культур. При этом они повышают переваримость кор­ мов из других культур. 3. Одна из главных особенностей бобовых состоит в том, что они производят белок за счет биологической фиксации азота воз­ духа, без затрат энергоемких и дорогостоящих азотных удобрений. Чистый энергетический доход посевов многолетних бобовых трав выше в результате экономии энергозатрат на азотные удобрения. 4. Для получения высокого урожая и сбора белка небобовых культур применяют высокие нормы минеральных азотных удобре­ ний, из-за чего резко повышается энергетическая себестоимость корма, в частности белка. Азотные удобрения в высоких нормах активизируют микофлору почвы, усиливают минерализацию органического вещества и снижают ее плодородие. В растениях накапливаются избытки окисленных форм азота, что ухудшает ка­ чество корма, делает его небезопасным для животных. Часть ми­ нерального азота с горизонтальным стоком попадает в открытые водоемы, нарушая экологическое равновесие, а часть с вертикаль­ ным стоком — в грунтовые воды, делая их непригодными для пи­ тья. Получение даже самого высокого урожая и сбора белка мно­ голетних бобовых трав за счет биологического азота исключает эти негативные процессы. 5. Высокоурожайная плантация одновидовых многолетних бо­ бовых трав после запашки оставляет на 1 га с корневыми и по­ жнивными остатками до 10 т органического вещества, в котором содержится до 120... 150 кг азота. Пласт многолетних бобовых трав —хороший предшественник для абсолютного большинства полевых культур. При этом стабилизируется плодородие почвы. 6. Многолетние бобовые травы, как и многолетние мятлико­ вые, имеют более продолжительный вегетационный период, чем 402 однолетние культуры, и полнее используют энергию солнца. П о ­ этому они имеют объективную возможность сформировать боль­ шую биомассу. 7. При возделывании многолетних трав предотвращается вод­ ная и ветровая эрозия в ранневесенний и осенний периоды, резко снижается вымывание питательных веществ из пахотного слоя в нижележащие горизонты. 8. Возделывание многолетних трав исключает необходимость энергозатрат на ежегодную обработку почвы, на семена и посев. К. негативным сторонам многолетних бобовых трав можно от­ нести: повышенную требовательность к реакции почвенного раст­ вора, обеспеченности фосфором, калием, бором, молибденом; бо­ лее неустойчивое и трудоемкое по сравнению с мятликовыми тра­ вами семеноводство; повышенную технологическую сложность уборки и сушки трав. Однако по всем этим показателям существу­ ет родовая и видовая специфичность. Например, люпин много­ летний и лядвенец рогатый могут произрастать на кислых почвах с рН 4...5, а люцерна, донник, эспарцет требуют нейтральных почв. Такая же родовая специфичность существует и по требова­ нию к обеспеченности отдельными элементами минерального пи­ тания. Наиболее распространенные многолетние бобовые травы отно­ сятся к шести родам: клевер (Trifolium), люцерна (Medicago), эс­ парцет (Onobrychis), донник (Melilotus), лядвенец (Lotus), козлят­ ник (Galega). Биологические и хозяйственные особенности. Все эти травы вы­ ращивают на сено, сенаж, для скармливания в виде зеленой мас­ сы, приготовления травяной муки, сенной резки, брикетов. В чис­ том виде они плохо силосуются из-за низкого содержания свобод­ ных Сахаров, силосование возможно только при использовании химических консервантов. Особенностью многолетних бобовых трав является то, что от фазы отрастания до периода бутонизации — начала цветения у них происходит интенсивный рост вегетативной массы. С нача­ ла цветения этот процесс замедляется и начинается снижение содержания азота и сырого белка в надземной массе. Элементы питания перераспределяются в корневую систему для успешной перезимовки и создания будущего урожая. В связи с этим луч­ ш и й срок укоса всех многолетних бобовых трав — фаза начала цветения. К этому времени уже накапливается большая биомас­ са, но содержание белка еще высокое (14... 18 % в зависимости от вида и условий выращивания). Задержка с укосом до полного цветения или дольше приводит к снижению содержа­ ния белка, увеличению содержания клетчатки, ухудшению ка­ чества корма. Бобовые и мятликовые травы правильнее сравнивать по содер­ жанию белка в зеленой массе (табл. 49), а не в сене, сенаже или с 0 Л 26* 403 силосе, поскольку в процессе уборки и консервирования количе­ ство белка в той или иной степени снижается в зависимости от вида корма и технологии его заготовки. 49. Среднее содержание и переваримость сырого и чистого белка в зеленой массе многолетних бобовых трав Культура Люцерна изменчивая Козлятник восточный Клевер ползучий Донник Лядвенец рогатый Эспарцет . Клевер луговой 1 Содержание белка, % на абсолютно сухое вещество Переваримость белка, % сырого чистого сырого 21 20 21 20 18 17 17 18 15 15 15 15 78 77 73 72 68 68 70 6 16 чистого 74 73 74 72 68 68 68 В фазе укосной спелости многолетние бобовые травы содержат в среднем сырого белка в 1,5, а чистого — в 1,7 раза больше, чем мятликовые. Последний укос многоукосных культур (люцерны, лядвенца рогатого, козлятника восточного, клевера двуукосного) следует проводить не позднее чем за 35...40 дней до наступления устойчи­ вых холодов. Это обусловлено тем, что послеукосное отрастание начинается за счет пластических веществ, накопленных в корне­ вой системе. Сформировавшийся после отрастания фотосинтети­ ческий аппарат в первую очередь работает на пополнение израс­ ходованных запасов. Если же устойчивые холода наступают рано (последний укос проведен поздно) и корневая система не успела пополнить запасы, то растения обречены на гибель в зимний пе­ риод, так как им не хватает пластических веществ на процессы жизнедеятельности. Способы заготовки кормов. Лучший срок уборки всех бобовых трав на сено и сенаж — фаза бутонизации — начала цветения. К этому времени они формируют основную массу урожая с высоким содержанием белка. При естественной сушке травы в прокосах те­ ряется до 35...40 % питательных веществ от содержания их в и с ­ ходной массе. Особенно велики потери белка и каротина. Они обусловлены осыпанием листьев при сушке, сгребании сухого сена и последующих операциях заготовки. В листьях всех бобовых трав содержится питательных веществ в полтора-два раза больше, чем в стеблях. Например, в листьях клевера лугового в 2...3 раза больше сырого белка и в 2,5 раза меньше клетчатки, чем в стеблях. При благоприятных условиях сушки в поле теряется 15...25 % лис­ тьев, а если погода пасмурная или выпадают дожди и сушка про404 должается долго, потери листьев достигают 50...55 %, а кароти­ на — до 90 % исходного количества. При уборке трав, провяленных в прокосах до 40...45%-ной влажности, с последующим досушиванием их методом активного вентилирования резко сокращаются потери листьев по сравнению с полевой сушкой, благодаря чему получается высококачествен­ ное сено. Переваримость сырого белка сена искусственной сушки на 9... 10 % выше, чем сена естественной сушки. Для более быстрого высушивания стеблей при скашивании бо­ бовых трав используют косилки-плющилки. Для уборки полеглых и сильно перепутанных трав применяют ротационную косилку. Чтобы ускорить сушку, траву в прокосах ворошат, по мере подсы­ хания массы ее сгребают и перевозят к месту постоянного хране­ ния. Влажность сена не должна превышать 17 %. При естественной сушке сена используют прессование, снижа­ ющее объем сена и потери при перевозке и хранении. Более совершенный метод консервирования кормов — приго­ товление сенажа. Теоретическое обоснование сенажирования кор­ мов дал советский ученый А. М. Михин. В основе этого принципа лежат физиологическая сухость трав и анаэробиоз. При снижении влажности бобовых трав до 45...55 % водоудерживающая сила кол­ лоидов их клеток достигает 5,07...5,57 мПа. Максимальная сосу­ щая сила большинства анаэробных бактерий находится в этом же диапазоне, вследствие чего микробиологические процессы в сена­ же приостанавливаются или протекают менее интенсивно, чем в силосе. Развитие аэробных плесневых грибов в корме, обладаю­ щих значительно большей сосущей силой, предотвращается при создании анаэробных условий в результате усиленной трамбовки массы и тщательной гермитизации хранилищ. Заготавливают се­ наж в гермитичных сенажных башнях или в облицованных тран­ шеях с укрытием полиэтиленовой пленкой. Поскольку для приготовления сенажа необходимы более дорого­ стоящие герметические хранилища, чем для заготовки обычного си­ лоса, на сенаж целесообразно использовать в первую очередь наибо­ лее высокопитательные, но трудносилосующиеся бобовые травы, при высушивании которых на сено неизбежны значительные потери питательных веществ в районах как с избыточным увлажнением, так и с жарким сухим климатом. При приготовлении сенажа из бобовых трав можно не только получить корм высокой питательности, но и увеличить сбор питательных веществ с единицы площади. Биохимический процесс кислотообразования и связанный с ним распад Сахаров в сенаже незначительны, поэтому сенаж полу­ чается некислым (рН около 5). По содержанию Сахаров он близок к зеленой массе. В сенаже из бобовых трав, убранных в фазе буто­ низации — начала цветения, содержится 20...22 % сырого белка (в расчете на сухое вещество), в сенаже из мятликовых трав, убран­ ных в начале выметывания, — 14...16 %. 405 Технология заготовки сенажа предусматривает следующие усло­ вия: влажность массы 45...60 %, равномерное измельчение, тща­ тельная трамбовка до получения объемной массы 450...500кг/м , герметизация, продолжительность закладки в хранилище не более 4...5 дней. При соблюдении этих условий потери питательных ве­ ществ не превышают 7...11 %. Питательность 1 кг сенажа составля­ ет 0,3...0,4 корм. ед. при содержании в 1 корм. ед. 170...190 г сырого белка и 100... 110 мг каротина. Сенажирование бобовых трав по сравнению с приготовлением сена естественной сушки дает возможность получить дополни­ тельно 1,0...1,2 тыс. корм, ед., более 190 кг сырого белка и около 2 кг каротина с 1 га в результате снижения потерь. Сенаж из бобо­ вых трав отличается более высокой биологической ценностью, чем другие виды корма, поэтому на единицу продукции животно­ водства его расходуют меньше. Самые низкие потери белка, витаминов и углеводов бывают при производстве белково-витаминной травяной муки. В резуль­ тате мгновенной сушки измельченной зеленой массы при высоких температурах сохранность белка и других питательных веществ составляет не менее 94...96 %. Этот вид консервирования наиболее энергоемок по сравнению с другими способами заготовки кормов (на 1 т муки расходуется в среднем 220 кг жидкого топлива с коле­ баниями от 120 до 760 кг), однако снижение потерь питательных веществ окупает дополнительные затраты. Учитывая повышенную энергоемкость, в качестве сырья целесообразно использовать только высокобелковые травы, в первую очередь люцерну и кле­ вер. Уборку их можно начинать с фазы ветвления и заканчивать в период бутонизации — начала цветения. В 1 кг травяной муки со­ держится 0,7...0,9 корм, ед., 250...300 мг каротина, 20...25 % сырого белка, 17...22 % клетчатки, а также витамины Е, В К и др. Это незаменимые белково-витаминные ингредиенты комбикормов для птицы и свиней. Особенности выращивания на семена. Семена многолетних бо­ бовых трав созревают, как правило, недружно. Самые устойчивые к осыпанию семена клевера лугового и люцерны, их можно уби­ рать как прямым комбайнированием, так и раздельным способом (табл. 50). Характеристика семян многолетних бобовых трав при­ ведена в таблице 51. 3 2) 50. Фазы спелости семян бобовых трав при уборке различными способами Культура Осыпаемость семян в фазе полной спелости Фаза спелости семян при уборке раздельным способом прямым комбайнированием Клевер луговой При своевременной Побурение 80...85 % Побурение 90...95 % уборке незначитель- головок головок. Семена ная твердые, нормальной окраски 406 Продолжение Культура Осыпаемость семян в фазе полной спелости Фаза спелости семян при уборке раздельным способом прямым комбайнированием Сильная. Головки Побурение 60 % обламываются, рас­ головок падаются При своевременной 60...70 % головок » ползучий уборке незначитель­ имеют семена в фа­ ная зе полной спелости Побурение 70...80 % Люцерна измен­ Незначительная бобов чивая (средняя) Лядвенец рога­ Бобы созревают не­ Побурение 50...60 % равномерно и рас­ бобов тый трескиваются Сильная Побурение нижних Донник бобов кисти Побурение 80...90 % головок. Семена нормальной окраски 80...95 % головок имеют семена в фазе полной спелости Побурение 90...95 % бобов Побурение 60...70 % бобов на главных побегах Прямое комбайниро­ вание применять не­ желательно во избе­ жание потерь урожая Побурение 40...50! Побурение 70 % бо­ Эспарцет бов. Прямое комбай­ бобов нирование применя­ ют редко Козлятник вое- Бобы не растрески- Побурение 80...90 % Побурение 90...100% точный ваются. Семена не бобов бобов осыпаются Клевер гибридный 51. Характеристика семян многолетних бобовых трав Длина, мм Масса 1000 семян, г Число семян в 1 кг, тыс. шт. Клевер луговой 1,8...2,3 1,7 585 » гибридный 1,0...1,3 0,7 1370 » ползучий 1,0...1,3 0,7 1450 Люцерна измен- 2,3...2,5 чивая (средняя) Лядвенец рога- 1,2...1,5 тый 1,9 542 1 1053 Донник белый 2,0...2,5 2 507 желтый 1.5...2.5 1,6 625 Эспарцет пес3...4 чаный Козлятник вое- 2,0...3,5 точный 9 120 7 143 Культура » Окраска Форма Желтая, фиолетовая Сердцевидная однобокая с блеском, пестрая Правильно-серд­ Зеленовато-черная цевидная с блеском Желтая и коричневая То же с блеском, пестрая Желтая, бледно-ко­ Фасолевидная ричневая, матовая Шаровидная, слег­ Темно-бурая до ка сплюснутая черной Желтая и зеленовато- Овальная желтая Зеленовато-желтая Яйцевидно-эллипс фиолетовыми пят- тическая нами Зеленовато-бурая Фасолевидная с блеском Желтая, желто-зеле- Сердцевидная ная, оливковая, однобокая бледно-коричневая 407 Наиболее надежный признак уборочной спелости клевера лу­ гового — окраска цветоножек. У растений с созревшими семенами зеленая окраска цветоножки сменяется коричневой. Клевер гиб­ ридный созревает недружно, созревшие головки осыпаются. Его лучше убирать раздельным способом. У клевера ползучего семена не осыпаются, головки расположены очень низко, поэтому уборку его предпочтительнее проводить прямым комбайнированием. У лядвенца рогатого бобы растрескиваются по мере созревания. Кроме того, растения остаются зелеными до полного созревания семян, что затрудняет уборку урожая семян прямым комбайниро­ ванием, поскольку стебли наматываются на барабан и затрудняют обмолот. Растения лядвенца при раздельной уборке скашивают при побурении 50 % бобов в сухую и жаркую погоду и 60...70 % в прохладную. Скошенная масса подвяливается в валках, затем ее отвозят на ток, где семена дозревают, а масса подсушивается, пос­ ле чего ее пропускают через комбайн. Донник убирают в основном раздельным способом. Травостой скашивают при побурении бобов, расположенных на нижнем яру­ се растений, а спустя 3...5 дней валки обмолачивают комбайном. Эспарцет во всех районах убирают на семена раздельным спосо­ бом из-за сильной осыпаемости бобов. Скашивание проводят при побурении 40 % бобов. В редких случаях эспарцет убирают пря­ мым комбайнированием. Если есть вероятность, что валки попа­ дут под дождь (в этом случае семена полностью осыпаются), луч­ ше всего проводить двухфазный обмолот (его применяют при уборке семенников клевера лугового и люцерны прямым комбай­ нированием). Во второй обмолот получают дополнительно 15...20 % семян. Семена многолетних бобовых трав имеют различный срок хра­ нения без потерь всхожести. Например, эспарцет песчаный через 1...2 года хранения теряет всхожесть, а донник желтый дает друж­ ные всходы даже через 16...17 лет хранения (табл. 52). Семена кле­ вера лугового, гибридного, лядвенца рогатого и козлятника вос­ точного не следует хранить более 3...4 лет. Несколько дольше (до 6...7 лет) можно хранить без потери всхожести семена клевера ползучего и люцерны изменчивой. 52. Сроки хранения семян без потери всхожести и признаки невсхожих семян бобовых трав Количество твердых семян, % Срок хранения без потери всхожести, лет Клевер луговой До 80 3...4 » гибридный » ползучий Люцерна изменчивая (средняя) До 90 45...60 До 60 3...4 6...7 7...8 Культура 408 Признаки невсхожих семян Коричневая, бурая, матовая ок­ раска Потеря блеска семян Бурая окраска без блеска Коричневая окраска Продолжение Количество твердых семян, % Срок хранения без потери всхожести, лет Лядвенец рогатый Донник белый 80...90 Д о 90 3...4 6...15 » желтый Эспарцет песчаный Козлятник восточный До 90 15...20 До 95 До 17 1...2 3...5 Культура Признаки невсхожих семян Более темная окраска Лишены запаха кумарина, жел­ то-коричневая окраска То же Бурая окраска без блеска Коричневая окраска 21.1.1. Клевер луговой В пределах рода Trifolium L. известно свыше 300 видов. На тер­ ритории России произрастают 65 видов клевера, в культуру введе­ но только 20, однако имеется еще много ценных видов, представ­ ляющих практический интерес. В роде Trifolium L. преобладают диплоиды, полиплоидные виды составляют 25,5 %. В нашей стране из многолетних видов на кормовые цели возде­ лывают клевер луговой (красный), клевер ползучий (белый) и кле­ вер гибридный (розовый). Наибольшее распространение имеет клевер луговой. Его чаще всего используют для приготовления сена и сенажа. В 1 кг хорошо приготовленного клеверного сена содержится 0,55 корм. ед. и 70 г сырого белка. При заготовке сена, особенно естественной сушки, часть листьев обламывается, теря­ ется, кормовая ценность снижается. При заготовке сенажа листья сохраняются полностью, потери питательных веществ бывают ми­ нимальными. Клеверосеянием в нашей стране занимаются более 200 лет. Первые опыты с клевером луговым были проведены известным русским агрономом А. Т. Болотовым в середине XVIII в. Позднее клевер стали систематически высевать крестьяне Ярославской, Пермской и других губерний Нечерноземной зоны. Знаменитые ярославские и пермские местные сорта клевера до сих пор не по­ теряли значения. Клевер луговой — главная бобовая кормовая культура в поле­ вых севооборотах европейской части Нечерноземной и степной зон нашей страны. Его возделывают в десятках областей, краев и автономных республик. На севере его выращивают на Кольском полуострове, в Архангельской области, в Республике Коми, а в За­ уралье — несколько севернее Тюмени, Красноярска, он распрост­ раняется до Байкала. Южная граница клеверосеяния проходит до Пензы, Челябинска и Кургана, в Сибири — до Омска, Новосибир­ ска, Иркутска. Потенциальная продуктивность вегетативной массы достаточ­ на высока. При оптимизации режима минерального питания и до409 статочной влажности клевер может за вегетацию сформировать до 12 т сухого вещества надземной массы на 1 га. В условиях есте­ ственного плодородия почв Нечерноземной зоны клевер луговой обеспечивает сбор 2...3 т сена с 1 га. Ботаническое описание. Клевер луговой (Trifolium pratenseL.) представлен двумя сортотипами: раннеспелым, или двуукосным (var. praccox), и позднеспелым, или одноукосным (var. serotinum). Двуукосные сорта возделывают в южных, юго-западных и частич­ но западных районах клеверосеяния. Позднеспелый одноукосный клевер возделывают в северных, северо-восточных, восточных и центральных районах России. Клевер южного типа характеризует­ ся более высокой облиственностью, меньшим ростом, понижен­ ной зимостойкостью по сравнению с северным. Клевер южного типа в год посева дает семена, а северный, как правило, образует лишь прикорневую розетку листьев. По морфологическим при­ знакам двуукосные сорта отличаются тем, что имеют 5...7 междо­ узлий, а одноукосные — 7...9 и более (рис. 25). Корневая система у клевера лугового позднеспелого типа стержневато-мочковатая, у скороспелого — стержневая, хорошо разви­ тая. Корни клевера лугового проникают в почву на глубину 2,0...2,5 м и распространяются в стороны от стержневого корня на 50...60 см. Однако большая часть корней располагается в па­ хотном слое почвы (20...25 см). Масса их обычно составляет 70 % надземной части. Клубень­ ки вначале развиваются на стер­ жневом корне, а затем на боко­ вых корнях. Образование клу­ беньков совпадает с появлением первого тройчатого листа и к фазе начала цветения масса клубеньков достигает максиму­ ма. У позднеспелых сортов фор­ мируется более развитый сим­ биотический аппарат, чем у раннеспелых. Через 2 мес после всходов корневая шейка центрального корня втягивается в почву на глубину З...4см. Погружение корневой шейки в почву пре­ Рис. 25. Схема строения клевера дохраняет почки от поедания лугового: животными и вымерзания в о — одноукосного; 6 — двуукосного; зимний период. 1...8— междоузлия 410 Стебли клевера округлые, внутри полые, опушены прижатыми белесоватыми волосками. При избыточном увлажнении они поле­ гают. Листья сложные, тройчатые; нижние имеют длинные черешки, верхние более укороченные. Форма листовых пластинок яйцевид­ ная, удлиненно-яйцевидная, эллиптическая. На пластинке имеет­ ся характерное белое треугольное пятно. Масса листьев раннеспе­ лого южного клевера составляет 42...44 % массы надземной части, позднеспелого — около 40 %. Соцветие — плотная головка, состоящая в среднем из 100 цвет­ ков. При достаточном количестве опылителей и благоприятной погоде во время цветения около 50 цветков оплодотворяются и дают семена. Цветок состоит из чашечки, венчика, завязи со стол­ биком и тычинок. Чашечка с пятью зубцами, десятью жилками, зеленоватого цвета. Венчик пурпурного цвета, трубчатый. Тычи­ нок десять, из них девять сросшихся. Завязь верхняя, одногнездная. Плод — односемянный, редко двусемянный боб. Семена яйце­ видной формы, с выступающим зародышевым корешком, сплюс­ нутые, желтоватой, бурой или фиолетовой окраски. Масса 1000 семян 1,6...1,8 г. Особенности биологии. Клевер луговой — холодостойкое расте­ ние. Критическая температура в зоне расположения корневой шейки, при которой наблюдается сильное изреживание, зависит от возраста растений и условий выращивания. В начале зимы кле­ вер первого года жизни в фазе прикорневой розетки хорошо пере­ носит температуру до —15 °С. Морозостойкость во время зимы со второго на третий год жизни обычно ниже, чем в год посева. Со второй половины зимы устойчивость растений к низким темпера­ турам заметно снижается. При температуре —11...—13 °С клевер второго года жизни изреживается почти на 50 %. Наименьшая мо­ розостойкость отмечается весной. В период вегетации сумма активных температур, необходимая для формирования урожая сена от отрастания до проведения пер­ вого укоса, составляет примерно 950 "С для позднеспелого и 800 °С для раннеспелого клевера; от послеукосного отрастания до второго укоса на сено — 600...800 °С. Клевер луговой — влаголюбивое растение. Если влажность почвы продолжительное время удерживается ниже ВРК, то клевер сбрасывает симбиотический аппарат и рост растений замедляется. Клевер не переносит избытка влаги в почве, а при застое воды на поле погибает. Клевер луговой — растение длинного дня. Северные клевера более чувствительны к изменению длины дня, чем южные. При продвижении к югу, сокращении длины дня и повышении напря­ женности температурного режима междоузлия у позднеспелого клевера становятся короче, высота стеблей заметно уменьшается. 411 Это связано с тем, что в более южных районах клевер быстрее на­ бирает необходимую сумму активных температур для перехода из одной фазы в другую и меньше остается времени на ростовые про­ цессы. Клевер луговой относительно теневынослив, поэтому его мож­ но подсевать под покров различных культур. Лучшими покровны­ ми культурами считаются раноубираемые растения — озимая рожь на зеленую массу, овес или вико-овсяная смесь на зеленый корм. Клевер можно подсевать и под зерновые культуры, выращиваемые на зерно, если предполагаемая урожайность не превышает 2,0...2,5 т/га. Для уменьшения угнетения клевера на плодородных почвах норму высева зерновой культуры следует снизить на 25...30 %. Нежелательно подсевать клевер под сорта зерновых, склонных к полеганию. Клевер луговой хорошо растет на дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных почвах. Он не переносит кислых и сильнозасоленных почв. При р Н почвенного раствора менее 4,5 он, как правило, выпадает. Неустойчивы посевы клевера лугового на супесчаных почвах с песчаной подпочвой. К фазе бутонизации на формирование 1 т сена максимальное потребление элементов питания у клевера лугового составляет, кг: N - 3 1 , Р 0 - 9 , К 0 - 2 2 ; С а О - 1 6 , M g - 5 , S — 1,5; вынос: N — 22, Р 0 — 5, К 0 — 16. Клевер требует достаточной обеспе­ ченности бором и молибденом. Молибден входит в состав ф е р ­ ментного комплекса нитрогеназы, фиксирующей азот воздуха, а бор способствует лучшему развитию сосудисто-проводящей сис­ темы, достаточному обеспечению симбиотической системы энер­ гетическими материалами и максимальной биологической фикса­ ции азота воздуха. Сорта. В России допущено к использованию более 100 сортов клевера лугового для выращивания в полевых условиях и около 20 — для создания культурных лугов и пастбищ. Наиболее распро­ странены Марусинский 150, Пермский местный, Тетраплоидный ВПК. Особенности агротехники. Приемы основной обработки почвы зависят от предшественника и покровной культуры. Задачи пред­ посевной обработки — тщательное выравнивание и прикатывание почвы для восстановления капиллярных связей и размещения се­ мян на одинаковую глубину. Под яровые зерновые клевер луговой высевают одновременно с покровной культурой или же сразу после ее посева поперек ряд­ ков. Запаздывание с подсевом клевера приводит к резкому его уг­ нетению. При посеве под покров озимых культур его высевают весной по таломерзлой почве или при наступлении физической спелости почвы. Озимые покровные культуры раньше убирают с поля, чем яровые, что создает лучшие условия для развития кле­ вера в год посева. На посевах озимых меньше сорняков, их высоС 0 Л 2 2 412 5 5 2 2 кая стерня задерживает снег и обеспечивает лучшую перезимовку клевера. Однако при высоких урожаях зерна озимые угнетают кле­ вер сильнее, чем яровые. Норма высева определяется густотой растений перед уборкой, обеспечивающей наибольший урожай вегетативной массы. Если учесть, что при густоте 1,8 млн растений на 1 га сорт может реали­ зовать потенциальную продуктивность, то с учетом полевой всхо­ жести (75 % ) , зимне-весеннего и летнего изреживания посевов (30 %) достаточно посеять 3,5...4,0 млн всхожих семян на 1 га, или 7...8 кг/га. Повышенную норму высева применяют при заведомо плохой агротехнике, в частности при некачественной предпосев­ ной подготовке почвы, или при неправильном выборе покровной культуры. Мелкие семена клевера лугового при прорастании выносят се­ мядоли на поверхность. На физиологические процессы прораста­ ния расходуется 13...18 % сухого вещества семени. Энергетические затраты на преодоление слоя 1 см среднесуглинистой почвы со­ ставляют около 20 % сухой массы семени. Следовательно, крити­ ческая глубина посева на такой почве 4 см. При этом поверхности почвы достигают только наиболее выполненные семена с большей силой роста, более половины семян не дают всходов. На легких супесчаных почвах расход сухого вещества на преодоление 1 см почвы ниже — 13... 17 %, критическая глубина посева больше — около 5 см. На тяжелосуглинистых и глинистых почвах она сни­ жается до 2,5 см, причем клевер на таких почвах высевать нежела­ тельно. На глубину, близкую к критической, высевают семена только в том случае, если верхний слой почвы пересох. При достаточной влажности почвы глубина посева должна быть минимальной — 1...2см. Это обеспечит наибольшую полевую всхожесть, вырав­ ненные дружные всходы, наименьшую изреживаемость в течение вегетации, высокую продуктивность посева. На легких почвах для улучшения контакта семян с почвой и восстановления капиллярных связей после посева почву прикаты­ вают. Для уменьшения вымерзания клевера желательно при уборке покровной культуры устанавливать высоту среза 13...15 см. Высо­ кая стерня хорошо задерживает снег и тем самым предотвращает гибель клевера от вымерзания. На следующий год стерню сбивают боронованием, чтобы предотвратить ухудшение качества корма первого укоса. Иногда стерню сжигают до того, как почки тронут­ ся в рост. Этот прием способствует уничтожению вредителей и возбудителей болезней, находящихся в стерне. На почвах, бедных калием, клевер подкармливают калийными удобрениями в нормах, определяемых уровнем плодородия почвы и планируемого урожая. Подкормки фосфором бесполезны, так как удобрения останутся на поверхности почвы в течение вегета413 ции и будут недоступны для корневой системы. Азотные удобре­ ния приносят клеверу только вред, они угнетают симбиоз, снижа­ ют количество фиксированного азота воздуха, стимулируют не­ равномерный рост и развитие отдельных растений, приводят к изреживанию посевов и снижению их продуктивности. Клевер луговой поражается различными болезнями. Наиболее распространены следующие. Антракноз — болезнь, поражающая листья, стебли, головки, семена. На этих органах появляются вдавленные коричнево-бурые пятна. Впоследствии отдельные органы засыхают и переламыва­ ются. Высокая степень поражения растений приводит к сниже­ нию урожая сена до 50 % и семян до 60 %. Меры борьбы: очистка и протравливание семян перед посевом, раннее скашивание кле­ вера на сено (в фазе бутонизации). Аскохитоз поражает прежде всего листья, затем стебли и семе­ на. На листьях образуются крупные пятна охряно-серого цвета. Болезнь ухудшает качество сена и снижает урожай примерно на 20 %. Меры борьбы: очистка и протравливание семян, раннее ска­ шивание зараженного клевера, опыливание серой в фазе бутони­ зации (2... 5 кг/га). Рак клевера вызывает гибель растений. У погибших растений надземная часть легко отделяется от корневой шейки. Меры борь­ бы — правильное чередование культур. На поле, зараженном ра­ ком клевера, повторный посев этой культуры можно проводить не ранее чем через 7 лет. Ржавчина поражает листья и стебли. При сильной степени п о ­ ражения урожай сухого вещества снижается на 80 %. Меры борь­ бы: посев устойчивых сортов, проведение ранних укосов, опыли­ вание серой, особенно семенных участков. Из вредителей клевера лугового наибольший ущерб наносят клеверные и клубеньковые долгоносики. Клубеньковые долгоносики рано весной объедают края листьев, иногда уничтожают точку роста. Личинки уничтожают клубеньки и выедают в корнях углубления. Меры борьбы: умеренное насыще­ ние севооборота бобовыми культурами, химические обработки. Клеверные долгоносики повреждают листья, бутоны и цветки. Одна личинка уничтожает до 11 завязей. Клеверные долгоносики снижают урожай семян на 20...30 % и более. Меры борьбы: скаши­ вание клевера в фазе бутонизации, подкашивание семенников клевера. На семенные цели используют как фуражные плантации рядо­ вого способа посева, так и специальные широкорядные посевы. Рядовые посевы пригодны для получения семян на первый и вто­ рой год пользования. Определяющим фактором является густота растений. В первый год пользования посевы чаще бывают загущенны­ ми — 120...200 растений на 1 м , они формируют меньше головок 2 414 на одно растение, цветки хуже опыляются, семенная продуктив­ ность бывает низкой. К тому же при этом теряется много высоко­ качественного корма. На второй год пользования посевы, как пра­ вило, изреживаются и пригодны для получения семян. Густота должна составлять 60...80 растений на 1 м . В этом случае растение формирует 4...7 стеблей. На одном стебле в среднем образуется по 3 головки, в каждой из которых созревает около 50 семян. Такой посев может сформировать урожайность 850...950 кг семян с 1 га. Уровень урожайности зависит от плодородия почвы, наличия опылителей и метеорологических условий в период цветения. В благоприятные годы получают урожай семян в среднем 330...550 кг семян с 1 га, а в неблагоприятные — только 90... 160 кг/га. Потенци­ альная семенная продуктивность клевера лугового очень высо­ кая — 1200...1600 кг/га, значительно ниже она.у клевера гибридно­ го (500...600 кг/га) и ползучего (400...500 кг/га). На семенные цели выбирают участки с повышенным рельефом и меньшей влагообеспеченностыо, чтобы предотвратить израстание и полегание растений. Большую семенную продуктивность имеют широкорядные по­ севы. Растения в этих случаях лучше освещены, не вытягиваются, формируют 7...8 стеблей и больше головок на каждом побеге, го­ ловки более доступны для опылителей и лучше посещаются насе­ комыми, выше завязываемость семян и семенная продуктивность. В год посева и весной следующего года на таких участках проводят междурядные обработки для борьбы с сорняками. Семена позднеспелого клевера рядового посева убирают только с первого укоса. В традиционных районах выращивания ранне­ спелого клевера можно получить семена как с первого, так и со второго укоса. Более высокий урожай семян бывает при втором укосе, так как цветение клевера в этот период совпадает с массо­ вым вылетом насекомых-опылителей — шмелей и пчел. При этом семенной травостой реже полегает, наблюдаются более дружное цветение головок и созревание семян, головки меньше поражают­ ся клеверным семяедом, а стебли — стеблевым долгоносиком. Се­ мена со второго укоса получаются более чистыми, так как основ­ ная масса сорняков уже удалена с первым укосом. В Центральном Нечерноземье раннеспелый сорт клевера ВИК-7 рекомендуется убирать на семена с первого укоса и половину со второго укоса. Если семена получают со второго укоса, первый укос следует про­ водить не позднее фазы начала бутонизации. При опоздании с укосом на 1... 10 дней созревание семян задерживается на 3...4 нед и значительно снижается их урожай. Наиболее надежное условие ежегодного получения семян кле­ вера — возделывание в одном хозяйстве раннеспелых, среднеспе­ лых и позднеспелых сортов. Это обусловлено тем, что цветут они в разное время. В Центральном Нечерноземье массовое цветение раннеспелого клевера первого укоса и клевера гибридного обычно 2 415 приходится на период с 15...20 июня по 10...15 июля, цветение же позднеспелого клевера — с 1...5 июля по 1 августа, а раннеспелого клевера второго укоса — с 5... 12 августа (в зависимости от срока первого укоса). Если клевер какого-то типа попадает в неблаго­ приятные условия, остальные дадут нормальный урожай семян. Клевер луговой, гибридный и ползучий — энтомофильные рас­ тения. Одна из главных причин низких урожаев семян клевера — недостаток насекомых-опылителей в период цветения. Лучшие опылители клевера — шмели. Из-за массовой распашки земель и применения пестицидов количество диких насекомых-опылите­ лей резко сокращается. В качестве опылителей можно использо­ вать медоносных пчел. На 1 га семенников рекомендуется иметь 4...6 пчелосемей. Ульи расставляют группами через 500...600 м для обеспечения встречного опыления. Дрессировка пчел повышает интенсивность опыления. В пери­ од цветения ежедневно утром в каждый улей ставят 100 г сахарно­ го сиропа, настоенного на цветках клевера. В 1 л кипящей воды растворяют 1 кг сахара, сироп охлаждают и погружают в него све­ жие венчики цветков (1/4 объема сиропа). Через 1,5...2,0 ч сироп приобретает аромат клеверных цветков и готов к использованию. Дрессировка пчел в 14 раз увеличивает посещаемость ими клевера, а урожайность семян возрастает в 2...4 раза и более. Убирают клевер на семена прямым комбайнированием при по­ бурении 90...95 % головок. Предварительная десикация посевов реглоном (3...4 кг/га) при побурении 75...80 % головок ускоряет созревание без снижения урожая семян. Прямое комбайнирова­ ние начинают через 5...7 дней после обработки реглоном. При н е ­ дружном созревании семенников проводят раздельную уборку. Травостой скашивают в валки, а после подсыхания массы прово­ дят обмолот комбайном. 21.1.2. Клевер ползучий Клевер ползучий (7л repensL.) — главная пастбищная бобовая культура. По устойчивости к стравливанию он превосходит все бобовые травы, его стелющийся стебель может укореняться каж­ дым междоузлием. В междоузлиях образуются мочковатые корни, на которых формируются клубеньки, фиксирующие азот воздуха; растение переходит на самостоятельное питание. Над поверхнос­ тью почвы поднимаются листья на длинных черешках и цветоно­ сы с головками. Клевер ползучий имеет много разновидностей пастбищного, укосно-пастбищного и укосного типов, различающихся не только по морфологическим признакам, но и по требованиям к основ­ ным факторам среды. Пастбищные сорта низкорослы, достаточно кислототерпимы, нетребовательны к обеспеченности элементами 416 минерального питания, холодостойки, выносят кратковременное затопление, но не переносят засухи. Сорта укосного типа гигантской разновидности (var. giganteum) имеют длинные черешки (до 60 см) и крупные листовые пластин­ ки, формируют укосную массу 20 т/га и более. Они плохо растут на кислых почвах с р Н ниже 5,5, требуют средней и повышен­ ной обеспеченности подвижным фосфором, обменным калием, бором и молибденом. Сорта. По типу хозяйственного использования сортотипы кле­ вера ползучего делят на сенокосно-пастбищные и пастбищно-сенокосные. Сенокосно-пастбищные представляют собой высоко­ рослые крупнолистные популяции со слабо- и среднеукореняющимися стеблями и быстрым отрастанием их весной и после укоса. К пастбищно-сенокосным относят среднеспелые популя­ ции с листовыми пластинками средней величины, хорошо укоре­ няющимися стеблями и довольно быстрым отрастанием после скашивания. Все сорта допущены к использованию в целом по Российской Федерации. Сорта клевера ползучего относятся к двум разновидностям: голландикум и гигантеум. Наибольшее распространение имеют сорта Волат и Юбилейный. Особенности биологии и агротехники. В первые фазы развития клевер ползучий растет очень медленно. Первый настоящий лист образуется у него обычно через 18...20 дней, а побегообразование начинается через 2 мес после всходов. Особенность клевера ползу­ чего состоит в том, что осевая почка (побег первого порядка), раз­ вивающаяся из семени, в дальнейшем не растет, а образует боль­ шое число листьев. Из их пазух формируются многочисленные побеги. При весеннем посеве без покрова клевер ползучий зацветает и успевает сформировать зрелые семена. Однако полного развития он достигает, как правило, на второй, реже на третий год жизни. На второй год жизни клевер ползучий начинает отрастать значи­ тельно раньше, чем луговой и гибридный. Продолжительность периода от начала весеннего отрастания до цветения в среднем 25 дней, а до полного созревания семян 90... 100 дней. Клубеньки на корнях образуются в первые 10 дней после всходов. Масса их возрастает до фазы бутонизации, после чего значительно снижает­ ся. Чем больше их масса, тем выше урожайность клевера. П о отавности клевер ползучий в несколько раз превосходит луговой. Вытаптывания не боится, разделение междоузлий спо­ собствует лучшему побегообразованию и укоренению ползучих побегов. Качество корма из клевера ползучего выше, чем из клевера лу­ гового, так как в укосной массе не бывает стеблей, она состоит из листьев и черешков. Содержание сырого белка 19...22 %. Зеленая масса — отличное сырье для приготовления сенажа и травяной муки. С0Л 2 7 Г. С. П о с ы п а н о в 417 Агротехника клевера ползучего такая же, как и клевера лугово­ го. Норма высева 3...4 млн всхожих семян на 1 га (4...5 кг/га). В ус­ ловиях Центрального Нечерноземья при оптимизации реакции почвенного раствора и высокой обеспеченности макро- и микро­ элементами за три укоса клевер ползучий сорта Волат может да­ вать до 10 т сена с 1 га и фиксировать за вегетацию до 300 кг азота воздуха на 1 га. Убирать клевер ползучий на семена трудно из-за обилия зеле­ ных листьев и неравномерности созревания головок. Обычно оп­ тимальный срок уборки наступает через 6 нед после массового цветения, ориентировочно с середины июля до середины августа. Семенники начинают убирать прямым комбайнированием при побурении 80...95 % головок. 21.1.3. Клевер гибридный Клевер гибридный (Tr. hybridumL.), розовый, шведский — многолетнее растение с продолжительностью жизни 2...4 года. Его используют в полевом и луговом травосеянии. В диком виде встречается почти во всех странах Европы. В нашей стране широ­ ко распространен в европейской части, на Урале, Кавказе. Особенности биологии. Клевер гибридный с успехом произрас­ тает в лесной зоне и в некоторых районах лесостепной зоны, в по­ ниженных переувлажненных местах. На осушенных торфяниках держится в посевах до 4 лет. При интенсивной культуре продол­ жительность его жизни составляет 2...3 года, а в естественных це­ нозах — 5 лет и более. Клевер гибридный после укоса отрастает медленнее, чем луговой раннеспелых сортов. Урожай второго уко­ са составляет 30...35 % первого укоса. Главное достоинство клевера гибридного — высокая кислототерпимость. Он холодостоек, вполне удовлетворительно растет на почвах с р Н 4...5 (сбор сена 2,5...3,0 т/га), мирится с холодными болотными и тяжелыми глинистыми почвами, хотя наибольший сбор сена (6...7 т/га) обеспечивает на структурных плодородных почвах с р Н 6...6,8. Клевер гибридный может выдерживать за­ топление до 50 дней. Он наиболее устойчив к затоплению на вто­ рой год жизни, на третий год устойчивость падает. Это растение ярового типа, в год посева зацветает и при благоприятных услови­ ях может дать семена. От появления полных всходов до цветения при беспокровном посеве проходит 55...65 дней, а при подпокров­ ном — 75...90 дней. Агротехника клевера гибридного не отличает­ ся от агротехники клевера лугового. Норма высева 4...5 млн всхо­ жих семян на 1 га (4...5 кг/га). Весной во второй год жизни клевер гибридный начинает отрас­ тать на несколько дней раньше лугового. Бутонизация наступает обычно в I II декаде июня, цветение — во второй половине июня. с о л с о л 418 Семена созревают в I II декаде августа, примерно на 10...25 дней раньше, чем у клевера лугового. От весеннего отрастания до цве­ тения проходит 80...85, а до полного созревания семян — 100... 110 дней. Высокие урожаи семян клевер гибридный дает с посевов первого года пользования. На второй и третий годы урожай семян бывает в 3...6 раз ниже. Семенные посевы созревают неравномер­ но, перед уборкой семян прямым комбайнированием проводят де­ сикацию растений при побурении 70...80 % головок. Если деси­ кация невозможна, то уборку проводят раздельным способом. Сорта. Существуют позднеспелые и среднеспелые сорта клеве­ ра гибридного. Все они допущены к использованию в целом по Российской Федерации. Распространены сорта Красноуфимский 4, Марусинский 448, Северодвинский 326, Смоленский. 21.1.4. Люцерна Люцерну во многих странах называют королевой кормовых культур. По-арабски она называется alfa-alfa — первая-первая, так же называется и на английском языке. Это не случайно, посколь­ ку в условиях орошения в Средней Азии люцерна посевная дает до 35 т сена с 1 га за вегетацию. Это древнейшая культура, ее начали выращивать много тыся­ челетий назад, предположительно в то же время, когда и пшеницу. В России люцерну возделывают в Центрально-Черноземном, Поволжском, Северо-Кавказском регионах. Здесь при орошении она дает по 10... 12 т сена с 1 га. Многие хозяйства Ставропольско­ го, Краснодарского краев, Ростовской, Волгоградской областей получают по 12...20т сена с 1 га. Высокая зимостойкость и долго­ летие люцерны делают ее перспективной для Центрального райо­ на Нечерноземной зоны. С созданием сортов северного экотипа (Северная гибридная 69, Вега) посевы этой культуры продвину­ лись до 58° с. ш. В хозяйствах Московской области за два укоса и отаву получают до 80 т зеленой массы с 1 га. При оптимальных рН почвы и режиме минерального питания здесь получают по 7...11 т сена с 1 га. Сорт Северная гибридная 69 по зимостойкости в пер­ вый год жизни не уступает одному из лучших сортов клевера луго­ вого Московский 1, а после второй зимовки намного превосходит его. Сбор сена этого сорта в Подмосковье достигает 14 т/га, а в среднетаежной зоне Республики Коми — 11 т/га. Люцерну, как и другие многолетние бобовые травы, использу­ ют на сено, сенаж, травяную муку, а также на зеленую подкормку. В фазе начала цветения в надземной массе содержится 19...21 % сырого белка, полноценного по фракционному и аминокислотно­ му составу. Переваримость его (78 %) выше, чем переваримость белка других бобовых (68...75 %) и мятликовых трав (52. .61 % ) , и даже выше, чем зерна мятликовых культур (67...74 % ) . 27' 419 Ботаническое описание. Лю­ церна — весьма полиморфный род. Мировой ассортимент представлен 61 видом. На терри­ тории России встречается 40 ви­ дов, среди них есть однолетние и многолетние. Наибольшее распространение имеют люцер­ на посевная (синяя) — Medicago sativa L. (рис. 26), люцерна сер­ повидная (желтая) — Medicago falcataL., люцерна средняя (из­ менчивая) — Medicago varia Mart. Последний вид подразделяется на три группы сортотипов с различными требованиями к условиям выращивания. Все виды люцерны относят­ ся к длиннодневным растени­ ям, более теплолюбивы, чем клевер луговой. Успешно растут на почвах с р Н 6,5...7,8, дос­ таточно обеспеченных макро- и микроэлементами. Возделывае­ Рис. 26. Люцерна посевная мые виды люцерны более засу­ хоустойчивы, чем клевер луго­ вой, самая засухоустойчивая — люцерна серповидная, она же удовлетворительно выдерживает повышенное засоление почвы. Люцерна посевная, или синяя, отличается высокой потенциаль­ ной урожайностью, быстро отрастает весной и после укосов. Она отличается уникальной укосностью, в Средней Азии при ороше­ нии может выдерживать до семи укосов за сезон. В посевах дер­ жится до 10 лет и более, наилучшего развития достигает на 2...3-й годы жизни. Влаголюбива, но недостаток влаги переносит легче, чем клевер луговой. Люцерна серповидная, или желтая, отличается самой высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью, солевыносливостью и долголетием среди возделываемых видов люцерны. В первый год растет медленно и медленно отрастает после укоса. Дает один или два укоса. Урожайность средняя или низкая. В отличие от люцер­ ны посевной и изменчивой может расти на солонцах. Распростра­ нена в средней и южной частях европейской территории России, в Поволжье, в степях Западной и Восточной Сибири, а также в гор­ ной сухостепной части Алтая и Саян. Пойменные экотипы желтой люцерны влаголюбивы, выдержи­ вают затопление в течение 20...30 дней, имеют мощную корнеотпрысковую корневую систему. Они более урожайны, чем степные с о л 420 экотипы, пастбищеустойчивы. Распространены в поймах Волги, Дона, Днепра, Урала, Иртыша, Оби, Лены и их притоков. Все эко­ типы желтой люцерны широко используют в гибридизации для создания устойчивых к неблагоприятным условиям высокоуро­ жайных сортов. Люцерна изменчивая, или средняя, гибридная, в последнее время получает все большее распространение. Сорта этого вида выведены скрещиванием посевной люцерны с серповидной. Их разделяют на 3 группы: сине-, желто- и пестрогибридную. Первая более тепло- и влаголюбива, распространена в Предкавказье, Центрально-Черноземной зоне. Сорта желтогибридной группы более засухоустойчивы, их выращивают в степи и лесостепи Поволжья, Центрально-Черноземной зоны, Западной Сибири. Пестрогибридные сорта отличаются повышенной зимо­ стойкостью, долголетием, хорошей облиственностью, высокой урожайностью. Распространены в Нечерноземной зоне, Приуралье, Восточной Сибири. Разнообразие видов, сортотипов и сортов люцерны с различ­ ными требованиями к условиям выращивания дает возможность подобрать для каждой почвенно-климатической зоны сорт, обла­ дающий наибольшей продуктивностью в конкретных условиях. Корень стержневой, с мощно развитыми боковыми корнями. В сухостепной зоне в первый год жизни корни проникают на глуби­ ну до 2...3 м, а в последующие годы — до 10 м и более. Этим обус­ ловлена сравнительная засухоустойчивость люцерны. В Централь­ ном Нечерноземье при достаточной влажности пахотного слоя почвы около 80 % корневой системы размещается в этом слое. В верхней части корня располагается корневая шейка, или ко­ ронка. Она образуется из подсемядольного колена и представляет собой разросшуюся часть главного стебля. В ней закладываются почки, из которых образуются новые стебли. С возрастом коронка втягивается в почву, иногда на глубину до 7... 10 см, что обеспечи­ вает лучшую сохранность растений, особенно в холодные и бес­ снежные зимы. Коронка сохраняется в течение всей жизни расте­ ния. Как и все виды семейства Бобовые, люцерна в симбиозе с клубеньковыми бактериями фиксирует азот воздуха. Наиболь­ шей азотфиксирующей активностью обладает люцерна посев­ ная. В южных районах при орошении за вегетацию она может фиксировать до 500 кг азота воздуха на 1 га. Меньше всего фикси­ рует азот воздуха люцерна серповидная. Стебель травянистый, сильноветвящийся. Окраска его зеленая, в нижней части иногда с антоцианом. На каждом стебле 10 и даже 20 междоузлий. В первый год жизни люцерна образует 3 стебля, на второй год — 15... 17, на третий —более 20 стеблей на одно расте­ ние. Высота растений в первый год достигает 30...50 см, на 2...3-й — 1 м и более. 421 Лист состоит из прилистника, черешка и трех листочков. Они сидят на коротких ножках, в верхней половине зазубрены. Окрас­ ка листьев светло-зеленая и темно-зеленая. Облиственность в пер­ вый год составляет 50 % массы надземной части, на 2...3-й — око­ ло 40 %. Соцветие — многоцветковая кисть. Цветки расположены на ко­ ротких цветоножках, у основания которых два нитевидных при­ цветника. Цветок состоит из чашечки, венчика, тычинок и пести­ ка. Чашечка зеленой окраски, пятизубчатая. Строение венчика цветка аналогично строению венчика клевера. Тычинок 10, 9 из них срастаются и образуют тычиночную трубку. Венчик у люцер­ ны посевной имеет синюю окраску, у люцерны серповидной — желтую (поэтому ее называют люцерной желтой) и у люцерны средней — от ярко-желтой до синей, причем в одной и той же ки­ сти бывают цветки различной окраски. Плод — многосемянный боб (у люцерны посевной — свернутый в 1,5...4,0 оборота, у серповидной — серповидно-изогнутый, у средней встречаются и те и другие формы). Семя почковидно-изогнутой формы, палевого цвета. Масса 1000 семян у люцерны посевной и средней около 2 г, а у люцерны серповидной 1,8 г. Особенности биологии. Сорта люцерны средней и серповидной достаточно холодостойки, всходы способны переносить замороз­ ки до —6 °С. По морозостойкости люцерна превосходит клевер лу­ говой. У зимостойких сортов люцерны розетка листьев расплас­ танная, у менее зимостойких — прямостоячая, у среднезимостойких — полуприподнятая. Зимостойкость во многом определяется сроком последнего скашивания. Последний укос люцерны надо проводить за 30...45 дней до наступления устойчивых заморозков. За это время она ус­ певает отрасти, сформировать розетку и накопить достаточное ко­ личество запасных питательных веществ. Весеннее отрастание на­ чинается при температуре 7...9 °С. Люцерна — типичный мезофит, для хорошего роста и развития она требует оптимальной влагообеспеченности. Однако эта культура достаточно засухоустойчива, так как имеет мощную, уходящую на большую глубину корневую систему. Растения способны использо­ вать влагу не только из пахотного, но и из подпахотного слоя. Люцерна — растение длинного дня, она более светолюбива, чем клевер луговой, поэтому при подсеве под покров мощно раз­ витых хлебов изреживается значительно сильнее. Хорошо растет на плодородных, рыхлых и на окультуренных произвесткованных дерново-подзолистых почвах, не переносит кислых почв. При р Н 5 клубеньки почти не развиваются. Хоро­ шо растет при р Н 6,5...7,0. Эта культура потребляет из почвы много питательных веществ, на образование 1 т сена требуется, кг: N - 3 9 , Р 0 - 10, К 0 - 2 4 , СаО - 15, M g - 8 . С0Л С 0 Л 2 422 5 2 Люцерна — растение ярового типа. В год посева она может дать урожай семян или 2...3 укоса сена. Из семени вырастает лишь один стебель. В дальнейшем новые побеги (стебли) вырастают из почек, расположенных на корневой шейке. Каждый стебель живет не более одного года, а при укосном использовании — всего не­ сколько недель. При отмирании старых побегов обычно отмирает и часть ветвящихся корней. Появившиеся новые побеги вызывают образование новых тонких боковых корней. Вегетативное возобновление люцерны определяется устойчи­ востью и жизнедеятельностью корневой шейки и расположенных на ней почек. Люцерна начинает хорошо отрастать при среднесу­ точной температуре 7 °С. Поэтому период вегетации у нее продол­ жается с ранней весны до поздней осени. Сорта. В России для выращивания в полевых севооборотах ре­ комендуется 74 сорта люцерны, а для лугов и пастбищ — 16, наи­ большее распространение имеют Белорусская, Бийская 3, Бега 87, Кузбасская, Марусинская 425, Онохойская 6. Особенности агротехники. В полевых севооборотах степных районов люцерну чаще всего подсевают под покров яровых зерно­ вых хлебов, реже — под просо, суданскую траву или в междурядья кукурузы. Высевают ее и без покрова. В севообороте люцерну вы­ ращивают 2...3 года. Нередко ее возделывают на выводных полях, где она дает высокие урожаи в течение 7... 10 лет. Люцерна требовательна к уровню плодородия почвы. Для реа­ лизации потенциальной симбиотической активности и продук­ тивности пестрогибридных сортов люцерны необходимо, следую­ щее содержание элементов минерального питания в почве: ниж­ няя граница оптимальной обеспеченности почвы подвижным фосфором 140 мг/кг (по Кирсанову), обмен