35 Общая характеристика зернобобовых культур, их ботанические и биологические особенности.

Зернобобовые принадлежат к ботаническому семейству Бобовые (Fabaceae), имеют много общего в биологии растений, приемов возделывания и качеством, полученной продукции.

Преимущество зернобобовых перед Мятликовыми заключается в том, что Бобовые производят на 1ед. площади больше белка, качество и усваиваемость которого выше. Зернобобовые дают самый дешевый белок, включенный в биологический круговорот азота воздуха, недоступный для других растений. Фиксация N происходит в процессе симбиоза бобовых с клубеньковыми бактериями рода Rhizobium за счет световой энергии, аккумулируемой растениями.

Ботанические особенности

Корневая система зернобобовых культур – стержневая, проникающая на глубину 1-2м. Многочисленные боковые корни 1,2,3 порядков, размещаются в основном в пахотном слое почвы. Оптимальная плотность почвы для нормального развития корневой системы – 1-1,3г/см?

Для преобразования 1мл. воздуха в энергетических центрах, расходуется 3мл ки-слорода, поступающего через поверхность клубеньков и доставленного в энергетические центры легемоглобином.

По строению листа зернобобовые делятся на 3 группы:

1. С перистыми листьями (горох, чечевица, чина, нут, кормовые бобы)

2. С тройчатыми листьями (соя, фасоль)

3. С пальчатыми листьями (люпин)

Эти группы отличаются по характеру начального роста, а в связи с этим и по особенностям агротехники.

Растения 1 группы прорастают за счет эпикотелиальной ткани и поэтому не выносят семядоли на поверхность почву, они допускают более глубокую заделку семян, боронование до появления всходов и после.

Растения 2-3 группы растут благодаря растяжению подсемядольного колена (гипокотиля), и выносят на поверхность почвы семядоли, требуют мелкой заделки семян, нельзя бороновать до появления всходов.

Стебель имеет различное строение: у гороха, чины, чечевицы, вики и некоторых форм фасоли – полегающийся. Верхушечные листочки перистых листьев перистых листьев редуцированы в ушки, с помощью которых растения цепляются друг за друга. До полного налива зерен, стебель поддерживается в вертикальном положении, к созреванию стебли полегают. У сои, люпина, кормовых бобов, нута и кустовых форм фасоли стебли прочные и сохраняют вертикальное положение в течение всей вегетации.

Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой формы и величины (лодочка, парус, крылья) и формы. В цветке 10 тычинок и один пестик с одногнездной завязью и несколькими семяпочками. Окраска венчика – белая, красная, фиолетовая. У большинства зернобобовых цветки собраны в соцветия.

Плод – боб, разной величины и формы, раскрывается двумя створками, и содержат несколько семян. После созревания у большинства видов, бобы растрескиваются по продольным швам, и семена разбрасываются по полю. У нута и сортов люпина бобы не растрескиваются. Селекционерам удалось создать сорта фасоли и чины со слабой растрескиваемостью бобов.

Семена имеют разнообразную форму, величину и окраску. Семя состоит из семенной оболочки и зародыша. На месте прикрепления семян к плоду сохраняется семенной рубчик, а у фасоли бугорки халазы и микропиле.

Зародыш состоит из двух мясистых семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почки, из которых формируется надземная часть растения. Семядоли представляют собой зародышевые листья, в них откладываются питательные вещества, используемые при прорастании.

У зерновых бобовых отмечается 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

Особенности биологии

Требования к теплу

 Зернобобовые делятся на 3 группы по биологическим особенностям:

1. Наиболее холодостойкие

2. Холодостойкие

3. Теплолюбивые

В разные периоды роста и развития они предъявляют неодинаковые требования к температуре. К наиболее холодостойким относятся – нут, который переносит в фазу всходов заморозки до …-8°С; Люпин и кормовые бобы – до … -6°С, соя – до …-3°С. Наиболее чувстви-тельна к заморозкам фасоль, всходы погибают при …-1…+1°С. Для зернобобовых особенно важны повышение температуры в фазе налива и созревания семян, что не позволяет прово-дить посев в более поздние сроки и ограничивают продвижение некоторых из них в север-ные районы.

Требования к влаге

 Зернобобовые предъявляют повышенные требования к влагообеспеченности в течение вегетации. Это связано с тем, что даже при непродолжительном дефиците влаги, клубеньки отмирают из-за недостатка углевода, ассимиляция листьев направляется на рост мелких корней, которые должны обеспечить растения водой. Прекращение симбиотической азотфиксации снижает продуктивность. При восстановлении оптимальной влажности почвы на периферии корневой системы образуются новые клубеньки, однако, азотный стресс отрицательно сказывается на урожайности культур.

Оптимальная влажность почвы для всех культур, обеспечивающая самую активную азотфиксацию и наибольший урожай лучшего качества – это влажность в диапазоне – 60-100%ППВ.

Требования к свету

Зернобобовые делятся на 3 группы:

1. Растения длинного светового дня (чина, чечевица, горох, люпин, кормовые бобы). Период вегетации укорачивается с удлинением светового дня;

2. Растения короткого светового дня (соя, и некоторые виды фасоли). Период вегетации сокращается с уменьшением светового дня и увеличивается с продвижением на север;

3. Нейтральные (большинство сортов фасоли обыкновенной и нута).

Однако почти каждая культура имеет сорта, которая к продолжительности дня имеют нейтральное отношение.

Требования к почве

Зернобобовые требовательны к почвам. Наиболее благоприятны: среднесвязные, слабокислые, нейтральные суглинистые и супесчаные почвы, с достаточным содержанием фосфора, калия и кальция, но плохо зернобобовые растут на кислых и песчаных почвах, исключение – люпин желтый, который даже при рН=4-4,5 дает хорошие урожаи. На песчаных слабокислых почвах неплохо удается и горох полевой (пелюшка).

Требования к элементам питания

Поскольку зернобобовые содержит большое количество питательных веществ и выносят из почвы соответственно, то потребность их в элементах минерального питания выше, чем у мятликовых культур.

Показатели выноса определяют в период уборки урожая. Максимальное накопление всех элементов минерального питания и накопление органического вещества у зернобобовых культур наблюдается в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. 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 максимальным накоплением и отчуждением с урожаем равна количеству питательных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом.

В средней, с 1т семян и соответствующим количеством органической массы, растения зернобобовых выносят по 110кг азота, фосфора и калия, что почти в двое больше по сравнению с мятликовыми культурами. Поэтому при низкой активности симбиоза или его отсутствия зернобобовые дают урожай в 1,5-2раза меньше, чем мятликовые. В засушливое лето на формирование 1т зерна зернобобовых культур используется фосфора меньше, чем во влажный период, а калия – больше. При недостатке влаги, вынос азота и содержание белка в семенах всегда меньше, чем в годы с нормальной влагообеспеченностью (из-за низкой активности симбиоза).

Динамика потребления элементов питания подтверждена сроками уборки. Если горох убирают в фазе цветения, то с урожаем собирают в 3 раза меньше. Рациональнее эту культуру убирать, когда средние бобы полностью выполнены и заканчивается налив семян в верхних бобах. В это время формируется наибольший урожай зеленой массы и выше сбор сырого белка. Люпин в фазе цветения дает не более половины урожая. Убирать его на зеленую массу следует не ранее фазы блестящих бобов.