4.1. Общая характеристика

Зерновые бобовые культуры принадлежат к семейству Бобовые (Fabaceae). Преимущество их перед зерновыми культурами в том, что они содержат больше белка, качество и усвояемость его выше. Это самый дешевый белок, так как включает в биологический круговорот азот воздуха, недоступный для других растений.

Одна из важнейших проблем сельского хозяйства, которая должна быть решена, – увеличение производства растительного белка. В настоящее время мировое производство растительного белка в 1,5 раза меньше того количества, которое требуется для питания людей и нужд животноводства. В связи с этим в последние годы проблема растительного белка превращается в жизненно важную, а белок приобретает характер стратегического сырья.

Недостаток белка в кормах приводит к повышению себестоимости продукции животноводства и перерасходу кормов на единицу продукции. Для производства 1 кг животного белка затрачивается в среднем 7,5-8 кг растительного. По зоотехническим нормам в 1 корм. ед. должно содержаться 105-110 г переваримого белка, фактически же содержится примерно на 20% меньше. Вследствие недостатка белка затраты кормов на единицу продукции в 1,5 раза превышают фактически обоснованные нормы. При откорме свиней, например, расход кормов на 1 кг прироста массы в среднем по стране составляет около 9 корм. ед. при норме 5 корм. ед. Таким образом, дефицит растительного белка является одним из главных препятствий повышения продуктивности животноводства.

Одна из основных особенностей, определяющих ценность зерновых бобовых культур, – высокое содержание белка в семенах, стеблях и листьях. В семенах содержится 27-30% белка, что прежде всего и определяет их высокие пищевые и кормовые достоинства (табл. 2). Особенно много белка в семенах сои и люпина. Высока также кормовая ценность соломы, содержащей от 8 до 15% белков. Содержание белка в семенах бобовых культур в 2-3 раза выше, чем у зерновых хлебов; отношение белка к крахмалу у бобовых – 1: (2,5-30), а у зерновых культур – 1: (6-7).

Таблица 2

Кормовая ценность зерновых бобовых культур (по М.Ф. Томмэ и др.)

В семенах зерновых бобовых культур содержатся все незаменимые аминокислоты, причем благодаря легкой растворимости белков аминокислоты, входящие в их состав, легкодоступны для усвоения организмом человека и животных.

Ценность зерновых бобовых растений заключается также в том что белки в семенах и вегетативных органах образуются в основном за счет азота воздуха. Обладая способностью использовать атмосферный азот с помощью клубеньковых бактерий, зерновые бобовые не только не истощают почву, а наоборот, обогащают ее азотом. Поэтому они – отличные предшественники для других культур в севообороте.

По характеру использования все зерновые бобовые культуры делятся на несколько групп: 1) преимущественно пищевые (обыкновенный горох, фасоль, нут); 2) преимущественно кормовые (пелюшка, кормовой люпин, кормовые бобы); 3) преимущественно технические (соя); 4) смешанного использования (чечевица, чина); 5) растения, идущие только на зеленое удобрение (алкалоидный люпин).

Зерновые бобовые культуры благодаря повышенной концентрации белка в зерне представляют собой главный и практически незаменимый источник сырья для производства белковых добавок к зерну ячменя, овса, кукурузы, характеризующихся низким содержанием белка. Большинство зерновых бобовых – хорошие компоненты в смешанных посевах со злаками, так как они повышают кормовые качества последних, увеличивая содержание переваримого белка в зеленом корме, сене и силосе этих растений. Установлено, что смеси бобовых культур со злаками повышают сбор протеина на 25-50% и выше. Важным резервом увеличения производства зерновых бобовых является выращивание их в занятых парах, поукосных и пожнивных посевах в целях интенсификации севооборотов. При правильной технологии использования занятых паров они служат хорошими предшественниками озимых культур.

Посевы бобовых культур на зерно в мире достигли 142,4 млн га, включая и сою. В мировом производстве зерновых бобовых культур первое место занимают страны Азии: Китай, Индия, Индонезия, Пакистан. В России площадь посева под зерновыми бобовыми культурами по отношению к общей посевной площади зерновых, включая и зерновые бобовые культуры, крайне мала и составляет всего 3,2% (в США 32%, в мире в целом 10,7%). Доля зерновых бобовых культур в общем сборе зерновых и зерновых бобовых культур в России – 2,2%, в США – 17,1, в целом в мире – 9,9%.

Таким образом, наша страна значительно отстает от среднемировых данных как по площади посева, так и по валовому сбору зерновых бобовых культур. Наибольшие площади зерновых бобовых размещены в Поволжье, Центральном, Волго-Вятском и Уральском районах.

Стебель у зерновых бобовых культур имеет различную механическую прочность. Стебли конских бобов и люпина и в меньшей степени чечевицы, нута – прямостоячие. Эти культуры по своей природе сравнительно устойчивы к полеганию.

Горох, чина, многоцветковая фасоль имеют вьющиеся стебли, поэтому легко полегают. У сои, фасоли обыкновенной, маша, имеются вьющиеся, полувьющиеся и прямостоячие кустовые формы.

Наиболее интенсивный рост надземных органов наблюдается в период бутонизации и цветения. У некоторых бобовых культур число цветков крайне велико, но обычно только часть их образует бобы.

При влажной погоде в посевах можно встречать почти на каждом растении одновременно перезрелые, зрелые и полузрелые бобы, цветки и бутоны во всех фазах развития. Таким образом, нередко приходится считаться с потерей большого количества зерна (в большинстве случаев наиболее ценных семян).

К крупным недостаткам бобовых относятся: высокая полегаемость растений, низкое прикрепление бобов, легкая растрескиваемость бобов большинства видов, более или менее высокое содержание алкалоидов в семенах, а также частично – крупность семян, что вызывает большой расход посевного материала. Семена всех зерновых бобовых культур больше, чем зерновых, страдают от повреждения при молотьбе, так как крупные семена легко раскалываются или у них отбиваются части зерна, что снижает их всхожесть.

Отношение к факторам внешней среды у зерновых бобовых культур весьма различно, что позволяет возделывать их в разных климатических зонах.

Размещение зерновых бобовых в разных зонах связано с их требованием к теплу. Наименее требовательны к теплу горох, чечевица и чина. Несколько большие требования к теплу предъявляют кормовые бобы и нут. Наиболее теплолюбивы соя и фасоль. Для зерновых бобовых культур особенно важны повышенные температуры в период налива и созревания семян. Опасны также поздние сроки сева, влекущие за собой и позднее осеннее созревание.

Наиболее требовательны к влаге кормовые бобы и люпин, поэтому их культура приурочена к районам, достаточно обеспеченным влагой. Группу засухоустойчивых растений составляют нут и чина. Промежуточное положение занимают чечевица, горох, соя, фасоль.

Лучшие почвы для зерновых бобовых – легкие по гранулометрическому составу супеси. При высокой агротехнике зерновые бобовые могут хорошо расти на всех почвах, за исключением солонцеватых, заболоченных с близким расположением грунтовых вод или песчаных. Однако на песчаных почвах возможна культура желтого люпина, возделывание которого при внесении фосфорно-калийных удобрений служит основным средством окультуривания этих почв. На песчаных почвах можно возделывать полевой горох, используемый для кормовых целей.

Зерновые бобовые растения выносят из почвы много кальция и предпочитают почвы с нейтральной реакцией. Поэтому известкование кислых почв хорошо влияет на урожай. Исключение составляет люпин, способный расти на кислых почвах и отрицательно относящийся к высокому содержанию в ней извести.

Под зерновые бобовые культуры необходимо вносить небольшие (10-30 кг/га), или «стартовые», дозы азота, чтобы в первые фазы развития растений, когда клубеньки еще не развились и не началась фиксация азота из атмосферы, они имели бы источник азотного питания. Это подтверждается вегетационными опытами в сосудах с песком, где без внесения азота при прочих благоприятных условиях растения погибают от азотного голодания до образования клубеньков.

Обеспеченность почвы усвояемым фосфором – важнейший фактор, определяющий нормальный рост бобовых растений, развитие клубеньковых бактерий и высокую их активность.

Калийные удобрения играют несколько меньшую роль для эффективности азотофиксации, чем фосфорные, что, по-видимому, в значительной мере объясняется тем, что большинство почв более обеспечено калием, чем фосфором.

Положительное влияние молибдена на урожай бобовых культур объясняется общим благоприятным действием его на растение и бактерии и, кроме того, непосредственным участием в усвоении атмосферного азота. Молибден и железо входят в состав фермента гидрогеназы, с которой связывают процесс азотофиксации.

Для образования клубеньков на корнях бобовых культур необходимо наличие специфичного вирулентного активного штамма ризобий. В настоящее время самым совершенным и наиболее эффективным инокулянтом бобовых является ризоторфин – культура ризобий на основе стерильного торфа. Его выпускают в полиэтиленовых пакетах, расфасованных на 1, 2 или 5 гектарных порций семян. На этикетке указывают, под какую культуру предназначен препарат и штамм клубеньковых бактерий, срок изготовления, дают краткую инструкцию по применению. Срок годности препарата 6 мес. Ризоторфин хранят в темном сухом помещении отдельно от пестицидов при температуре 3-15°С. При отрицательных и положительных (свыше 15°С) температурах часть клубеньковых бактерий гибнет, причем перегрев особенно опасен. Если при транспортировке и хранении ризоторфин подвергался замораживанию, его необходимо выдержать при температуре 13-15°С в течение 7-10 сут.

Семена обрабатывают в день посева, а еще лучше – непосредственно перед посевом, так как ризобии, нанесенные на поверхность семян, быстро гибнут: уже через 5-6 ч после обработки их число уменьшается вдвое. Если бактеризованные семена не были высеяны в тот же день, их снова обрабатывают в день посева. Обработку проводят в крытых помещениях или под навесом, чтобы на семена не попадали прямые солнечные лучи, губительно действующие на бактерии. По этой же причине высевать инокулированные семена необходимо при закрытом ящике сеялки.

Инокуляциюсемян(обработка семян бобовых культур препаратами, содержащими клубеньковые бактерии, с целью повышения азотофиксации) можно проводить вручную или механизировано. При ручной обработке семена (100-200 кг) высыпают на брезент и увлажняют водой из расчета 1% массы семян, опудривают соответствующим количеством препарата и тщательно перемешивают до равномерного распределения препарата на поверхности семян. Предварительное суспензирование ризоторфина дает худшие результаты. Механизированную обработку семян ризоторфином проводят машинами для протравливания ПСШ-5, ПС-10А, «Мобитокс» и др. Перед работой машины для протравливания тщательно очищают от остатков пестицидов, моют и обезвреживают согласно санитарным правилам.

При инокуляции и обработке семян пестицидами необходимо соблюдать следующие правила: 1) протравливать семена фунгицидами лучше заблаговременно, не менее чем за 1 месяц до посева; 2) для лучшей удерживаемости ризоторфина и протравителей на гладкой поверхности семян нужно использовать прилипатели: концентрат барды твердой или жидкой, патоку, мучной или крахмальный клейстер. Дозы прилипателя: концентрата барды 1-1,2 кг, мучного или крахмального клейстера 0,5 кг, разведенного в 8 л воды, на 1 т семян.