Сельское хозяйство/Растениеводство селекция и семеноводства

 

К.с-х.н Хузина Г.К.

Казанский государственный аграрный университет, Россия

 Симбиотическая деятельность кормовых бобов

                             

Кормовые бобы - культура высоких потенциальных возможностей. Это не только высокобелковая, но и одна из самых урожайных зернобобовых культур. Кормовые бобы при соблюдении агротехнических требований способны давать высокие урожаи, как зерна, так и зеленой массы. Урожайность зерна колеблется от 1,9 до 5,3 т/га, зеленой массы - от 18 до 65 т/га.

Семена кормовых бобов содержат 26-34% белка, 0,8-1,5% жира, 50 - 55% углеводов. Усвояемость белков - от 50 до 86%. В пищу используют не вполне зрелые бобы или недозрелые зерна. Высокая питательная ценность кормовых бобов обусловлена наличием значительного количества свободных аминокислот, которые не входят в состав белка, но очень легко усваиваются организмом, которые вместе с незаменимыми аминокислотами составляют 4-5% массы зерна. В семенах и вегетативных органах бобов обнаружены большое количество каротина, витаминов А, В, В2, С, Д, Е, РР и др., а так же все незаменимые аминокислоты, в количествах, необходимых для полноценного корма: аргинин - 8,05%, лизин - 2,2%, метионин - 1,58%, тирозин - 3,15%, триптофан - 1,3% и др.

Высокой питательностью обладает и зеленая масса кормовых бобов, в которой в среднем содержится 0,16 к.ед., 37 г сырого или 26 г переваримого протеина, 54 г сырой клетчатки, 6 г жира, 17 г сахара, 3,8 г кальция, 0,75 г фосфора. Богата она такими микроэлементами как цинк - 21,8 мг в 1 кг; медь -1,75 мг; кобальт - 0,05; йод - 0,03 г, каротин - 45 мг/кг. В 1 кг сухого вещества зеленой массы кормовых бобов содержится 9,6-10 МДж обменной энергии и 160-165 г переваримого протеина в 1 к.ед.

Значительное увеличение производства высокобелкового зерна бобовых культур возможно за счёт более полного использования их продукционного потенциала за счет разработки ресурсосберегающей, экологически безопасной зональной технологии возделывания. К числу таких приемов относятся нормы удобрений на заданную урожайность, способы посева и нормы высева культуры.

Целью наших исследований входило усовершенствовать технологические приёмы, обеспечивающие максимальную урожайность зелёной массы и зерна кормовых бобов в условиях Предкамья Республики Татарстан. К числу таких приемов относятся удобрения, способы посева и нормы высева культуры.

Исследования проводились на серой лесной среднесуглинистой почве на опытных полях кафедры растениеводства Казанского ГАУ. Общая площадь делянки 58 м2, учетная – 50 м2 . Повторность в опытах трехкратная, размещение делянок последовательное. Схема опыта:

Фактор А – Фоны питания: 1. Без удобрений; 2.NРК на 2,5 т/га.

Фактор Б – Способы посева: 1. Рядовой (15 см); 2. Широкорядный (45 см); 3. Широкорядный (60 см).

Фактор В – норма высева: 1. - 0,4; 2. - 0,5;  3. – 0,6; 4. – 0,7; 5. - 0,8 млн. шт./га.

  Нормы удобрений рассчитывали рассчетно- балансовым методом на получение 2,5 т зерна с 1 га. Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию.

Для посева использовали сорт Пензенская 16. Предшественник – озимая рожь по чистому пару. Зяблевую вспашку проводили на глубину 22-24 см. Для уничтожения сорняков проводили боронование легкими боронами, а на широкорядных посевах при достижении растений высоты 4-6 см проводили первую междурядную обработку на 5-6 см, через две недели 6-8 см.

Накопленный в почве биологический азот за счет азотофиксации из воздуха, пожнивно-корневых остатков служат одним из важнейших источников азотного питания в процессе вегетации растений, а также повышения плодородия почвы.

Процесс азотфиксации клубеньковыми бактериями начинается примерно через 15-20 дней после появления всходов и длится вплоть до старания рас­тения. Однако в начальные периоды развития растений азотфиксация протекала слабо, постепенно ее активность возрастает, достигая максимума в фазе цветения – плодообразования.

Анализ формирования симбиотического аппарата кормовых бобов в годы исследований показал, что азотофиксация проходила более активно в достаточно увлажненные 2009 и 2011 годы, а 2012 г. уступал как в количественном выражении, так и по массе клубеньков из-за недостаточного выпадения осадков в период вегетации.

В острозасушливом 2010 году к фазе цветения количество клубеньков на 1 растение отмечалось единичными их образованиями и неактивные, поэтому дальнейший их учет не проводился. Для процесса фиксации азота необходимо, чтобы клубеньки, участвующие в этом процессе, были активными, то есть содержали легоглобин, а пигмент легоглобин содержится только в активных клу­беньках.

Максимальное образование клубеньков на растениях и их масса в период вегетации растений достигали к фазе плодообразования, а к фазе созревания зерна их численность и масса снижалась.

В фазе цветения численность клубеньков на одном растение при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 млн. шт./га на фоне без удобрений составила 23,4 шт., а их масса - 0,13 г. К фазе образования плодов численность и масса клубеньков повысилась до 31,7 шт. и 0,26 г, а к фазе созревания зерна произошло их снижение до 27,3 шт. и 0,17 г соответственно.

Аналогичное изменение в численности и массы клубеньков на 1 растение в течение вегетации растений происходило и по другим нормам высева, способам посева и фонам питания.

В среднем за три года большая численность и масса активных клубеньков отмечалось при широкорядных способах посева, с повышением нормы высева до 0,7 млн. шт./га. Например, численность клубеньков на одном растении в фазе цветения при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 до 0,7 млн. шт./га составило 23,4–27,9 шт., с повышением нормы высева (до 0,8 млн. шт./га) снизилось до 26,3 шт. При широкорядном способе посева (45 см) численность клубеньков на одном растении составила 26,4–29,8 и 29,1 шт. при широкорядном способе посева с междурядьями 60 см – 27,5–30,5 и 29,1 шт. соответственно. По мере роста численности повышалась и масса клубеньков с одного растения.

Оптимальные условия для симбиотической азотфиксации клубеньковыми бактериями складывались на фоне NРК на 2,5 т/га по всем способам посева и нормам высева. Например, в фазе образования плодов (в фазе максимальной численности и массы клубеньков на 1 растение) количество клубеньков при рядовом способе посева, на удобренном фоне, в зависимости от нормы высева составило 33,9–37,7 шт., против 31,7–35,6 шт. на фоне без удобрений, при широкорядных способах посева – 45 и 60 см 37,4–41,3 и 37,9–42,3 шт., против 35,8–38,6 и 35,7–39,6 шт. на фоне без удобрений. Масса клубеньков на удобренном фоне соответственно способам посева и нормам высева составило 0,29–0,35, 0,32–0,36 и 0,32–0,36 г, против 0,26–0,29, 0,28–0,34 и 0,27–0,34 г на фоне без удобрений.

Максимальная численность и масса клубеньков на 1 растение при рядовом способе посева отмечалось при посеве с нормой высева 0,7–0,8 млн. шт./га, при широкорядных способах посева – 0,6–0,7 млн. шт./га на обоих фонах питания. Однако на 1 га посевов большая численность клубеньков и накопление ее массы сформировалось при посевах с нормой высева 0,8 млн. шт./га. На фоне без удобрений, на этом варианте, в зависимости от способов посева в фазе плодообразования численность клубеньков составило 10,14–24,32 млн. шт./га, масса –83,2–204,8 кг/га, на удобренном фоне 24,39–27,60 млн. шт., масса – 227–238 кг/га соответственно.

К фазе созревания зерна количество и масса клубеньков снизилось по всем вариантам опыта. Так, от фазы образования плодов до фазы созревания зерна, масса клубеньков в зависимости от нормы высева по рядовому способу посева на фоне без удобрений снизилось на 28,8-37,2 кг/га, на широкорядных способах посева – на 30,6-64,0 и 18,6-57,6 кг/га, на удобренном фоне – на 32,0-67,0, 36,3-68,0 и 29,7-73,2 кг/га соответственно.

Резкое снижение численности активных клубеньков и их массы до фазы созревания зерна дает основание об использование их растениями после превращения их почвенной биотой в доступные для растений соединения в качестве азотного удобрения для формирования биомассы растений кормовых бобов. К фазе созревания зерна масса клубеньков оставалась еще достаточно высокой. Так, на вариантах без внесения удобрений накопление клубеньков под последующие культуры в севообороте составило в зависимости от норм высева и способов посева 54,4-147,2 кг, на удобренном фоне – 64,5-170,0 кг/га.

Следовательно, максимальное образование клубеньков и накопление их массы происходило при оптимальном содержании продуктивной влаги в почве, в фазе образования плодов на фоне внесения NРК на 2,5 т/га, при широкорядных способах посева с нормой высева 0,6–0,7 млн. шт./га, при рядовом способе посева– 0,7–0,8 млн. шт./га.

 

Литература:

 

1.                 Цыганок Н. Больше бобовых / Н. Цыганок // Новый садовод и фермер - 2000.- № 3. - С. 12-15.

2.                 Кормовые бобы в Лесостепи Западной Сибири / А. А. Полищук, А. В. Бейг, К. Л. Никнарь. Сибирский НИИ кормов // Земледелие. - № 3. — 2004.-С.31.

3.                 Артемов И. В. Концепция развития кормопроизводства Центрально­Черноземной зоны / И. В. Артемов, В. М. Первушин // Кормопроизвод­ство. - 2000. - № 7. - С. 2-8.

4.                 Гришин И. А. Роль зернобобовых культур в решении белковой пробле­мы / И. А. Гришин, Л. Л. Котлярова // Кормопроизводство. — 1997. - № 5-6.-С. 19-21.

5.                 Израильский В. П. Клубеньковые бактерии и нитраты / В. П. Израиль­ский, Е. В. Рунов, В. В. Бернард. - М.: Сельхозиздат, 1993. - 232 с.