66

Введение

Люпин - род растений семейства бобовых. Главным образом травянистые однолетние и многолетние растения. Родина Люпин - побережье Средиземного моря и Северная Америка. В Западном и Восточном полушарии произрастает свыше 200 видов Люпин В культуру введено более 10 видов. Наибольшее распространение в Европе имеют 3 однолетних вида - узколистный, или синий, жёлтый, белый.

Проблема дефицита растительного белка во многих странах мира вызвала повышенный интерес к люпину. Высокое содержание ценного белка и его способность к адаптации к различным почвенно-климатическим условиям делает люпин незаменимой кормовой культурой.

Конъюнктура современного зернового рынка негативно сказалась на структуре посевных площадей. В настоящее время в Челябинской области доля пшеницы от площадей всех зерновых достигла почти 80%, что приводит к практически бессменному выращиванию ее на полях.

Актуальностью темы является увеличения производства высокобелковых кормов, возделывание высокопродуктивных зернобобовых культур, к числу которых относится люпин узколистый, в Челябинской области.

Так как сельскохозяйственные предприятия испытывают недостаток финансовых ресурсов на приобретение минеральных удобрений и средств защиты растений, это приводит к резкому снижению урожайности пшеницы и качества получаемой продукции. Что, в свою очередь, отрицательно влияет на экономическую эффективность производства пшеницы, делая его зачастую убыточным. Особенно актуально это для северной лесостепной и горнозаводской зон, где получить пшеницу продовольственных кондиций сложно, а фуражная имеет очень низкую цену.

Исправить эту тупиковую ситуацию мог бы более грамотный подход к составу культур в структуре посевных площадей. При существующей ситуации закономерно напрашивается вывод, что на часть площадей, отводимых сейчас под пшеницу целесообразнее посеять другие культуры. Серые хлеба из-за сходной биологии и низких закупочных цен, для этой цели не подходят. Лучше, если это будут растения из других семейств, что в биологическом плане оптимизировало бы условия произрастания культур в севооборотах (за счёт значительного улучшения фитосанитарной обстановки, режима питания и других объективных факторов).

Положительным моментом для таких культур явилась бы и возможность выращивать их имеющимися в хозяйствах наборами сельскохозяйственных машин для зерновых. Они должны обеспечивать продуктивность на уровне пшеницы. По цене реализации на получаемую продукцию и по объёму рынков сбыта эти культуры должны иметь показатели, не уступающие пшенице. Несмотря на кажущуюся сложность задачи подбора конкурентных с пшеницей культур, она вполне решаема. Благодаря целенаправленной и плодотворной работе селекционеров, в настоящее время появился достаточно широкий набор различных культур и их сортов, отвечающих всем перечисленным требованиям. Сейчас для любого хозяйства, в зависимости от зоны можно подобрать несколько таких культур. Для северной лесостепи и более северных районов большой интерес в этом плане представляет люпин. Неприхотливость люпинов и их способность давать на бедных и кислых почвах высокую продуктивность известна давно.

Люпин можно выращивать в более суровых климатических условиях. Он способен прорастать при более низких температурах, а всходы не боятся заморозков. Люпин способен даже на малоплодородных и кислых почвах формировать мощную корневую систему, усваивающую труднодоступные фосфаты и в достаточном количестве фиксировать азот атмосферы в симбиозе с клубеньковыми бактериями. При использовании люпинов в качестве сидерата на каждый гектар поля попадает от 40 до 80 тонн богатой доступными элементами питания органики. В настоящее время из-за финансовых затруднений и снижения поголовья скота внесение органических удобрений хозяйствами области, практически не производится. С помощью сидерального люпина можно значительно удешевить внесение органического вещества в паровом поле. Особенно полезны сидеральные пары для севооборотов с интенсивным использованием пашни, где большие площади отводятся под овощи и картофель. Даже если люпин и убирается на различные цели, то всё равно с пожнивными и корневыми остатками в почву поступает до 100 кг в пересчёте на действующее вещество доступных форм азота. По этой причине люпин является очень хорошим предшественником для многих культур.

Самым скороспелым из люпинов является люпин узколистный, поэтому цель нашего исследования заключалась в определении возможности выращивания ряда наиболее скороспелых сортов люпина узколистного в северной лесостепной зоне Челябинской области.

Для выполнения этой цели были поставлены следующие задачи.

1. Определить продолжительность вегетации у исследуемых сортов.

2. Выяснить какие сорта более продуктивные по зеленой массе и зерну.

3. Рассчитать экономическую эффективность при их выращивании.

В сортоиспытании 2005 и 2008 годов участвовали две группы сортов люпина узколистного. Первая группа сидерального направления состояла из алколоидных сортов Радужный и Сидерат (семена с типичной для люпина узколистного пестрой окраской). Вторая группа из безалкалоидных сортов Кристалл, Снежеть, Белозерный и Надежда (семена белозерные). Исследования проводились на опытном поле института Агроэкологии, находящегося в Красноармейском районе.

1. Литературный обзор

1.1 Народно-хозяйственное значение

Одна из важных проблем современного аграрного производства - полное обеспечение животноводства высокобелковыми кормами собственного производства при сохранении почвенного плодородия и экономии энергетических ресурсов. В создании прочной кормовой базы большое значение придается зернобобовым культурам, особенно кормовому люпину, культуре нетребовательной к почвенному плодородию. По количеству белка в урожае люпин превосходит горох, кормовые бобы и вику, а по качеству белка и усвоению его животными не уступает сое. Люпин - ценная бобовая культура, используемая на зеленый корм, силос, зернофураж и в качестве сидерата. Во многих странах мира ряд видов люпина имеет также пищевое, фармацевтическое и косметическое применение. Люпин часто называют «северной» или «европейской» соей из-за высокого содержания белка (30-55%), сбалансированного по аминокислотному составу, жира (5,3-20%), витаминов, микро-и макроэлементов.

Все это определяет высокое кормовое достоинство люпина и его роль в сокращении дефицита растительного кормового белка. К несомненным достоинствам растений люпина следует отнести и такие качества, как способность расти на бедных и закисленных почвах, высокая активность азотфиксации. Глубоко проникающие корни позволяют растениям извлекать из подпахотных горизонтов и переносить в пахотный слой почвы фосфор, калий и другие элементы питания, поэтому люпин служит прекрасным предшественником для многих зерновых и пропашных культур. Основным лимитирующим фактором для производства люпина остается подверженность растений различным заболеваниям - антракноз, фузариоз, и др. В связи с этим ведутся поиски устойчивых к болезням форм среди диких видов, которые могут быть вовлечены в интрогрессивную селекцию или стать альтернативой возделываемым. В отличие от других зернобобовых культур многие виды люпина введены в культуру совсем недавно: узколистный и желтый - в середине XIX века, другие виды - в ХХ веке. Только два вида люпина - изменчивый и белый - древние культурные растения, возделываемые на протяжении тысячелетий; современные культурные формы этих видов далеко ушли по морфологии, окраске и размеру семян от древних предков. В отличие от других зернобобовых культур многие виды люпина введены в культуру совсем недавно: узколистный и желтый - в середине XIX века, другие виды - в ХХ веке. Только два вида люпина - изменчивый и белый - древние культурные растения, возделываемые на протяжении тысячелетий; современные культурные формы этих видов далеко ушли по морфологии, окраске и размеру семян от древних предков.

Разные виды и сорта люпина можно выращивать в суровых климатических условиях и на мало плодородных почвах, где люпин обычно превосходит сою и другие зернобобовые 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.

Однолетние виды люпина были известны в культуре за 2000 лет до н.э. Родина - страны Средиземноморья. В настоящее время люпин возделывают в Западной Европе, наибольшие площади находятся в Германии, Польше. В РФ люпин начали возделывать в 19в. Площади кормового люпина составляют около 100 тыс. га. Основные площади сосредоточены в Северо-Западном и Центральном регионах.

Большое внимание возделыванию люпина уделяют в Австралии. В настоящее время эта страна является мировым лидером по производству люпина. Из 1320874 га, занятых под культурой на Земном шаре, на Австралию приходится 90% [1]. Между тем все виды люпина на этот материк завезены первыми поселенцами из Америки или Средиземноморья.

Все без исключения виды люпина содержат в семенах и вегетативных органах алкалоиды (люпин, спартеин, люпанин, оксилюпанин и др.) Количество алкалоидов в семенах варьирует в зависимости от видовых, сортовых особенностей и условий выращивания от 0,002 до 3,9%, у кормовых сортов - от 0,002 до 0,12%. Сухое вещество семян и растений алкалоидного люпина содержит 0,3-1,2% алкалоидов, у сортов кормовых люпинов содержание алкалоидов не превышает 0,1%, в то время как в диких образца их обычно было 1,5-2,5%. Вегетативная масса и семена таких форм люпина не имеют горького вкуса и могут применяться на кормовые цели без ограничения. Их можно добавлять в другие корма, создавая рационы, сбалансированные по белку. Это тем более актуально, что по содержанию белка в семенах (35-42%) и аминокислотному составу люпин не уступает сое.

В зеленой массе люпина алкалоидность обычно в 5-10 раз меньше, чем в семенах. Для корма пригоден люпин с содержанием алкалоидов в сухом веществе не больше 0,1%, у алкалоидных же люпинов этот показатель может достигать 3,9%. Богатая алкалоидом зеленая масса люпина обычно запахивается на зеленое удобрение.

В неблагоприятных условиях возделывания (сухие, песчаные почвы, недостаток органического удобрения, содержание хлора, минеральные удобрения и т.д.) содержание алкалоидов в растениях увеличивается. Все факторы, способствующие развитию зеленой массы, снижают алкалоидность. Узколистный кормовой люпин является также ценным растанием занятого пара, так как он улучшает плодородие почв.

Люпин повышает плодородие почвы и при возделывании его на зерно, так как пожнивные и корневые остатки обогащают почву органическим веществом и содержащимся в них азотом.

Содержание белка в семенах люпина часто достигает 40-50%. Но использование его на корм, до недавнего времени, осложнялось тем, что в его семенах и в наземной массе содержалось также 1-2% горьких и ядовитых алколоидов (люпинин, люпанин, спартеин и др.).

По инициативе Д.Н. Прянишникова в нашей стране были выведены безалколоидные, или так называемые сладкие сорта люпина, в которых алколоидов не более 0,0025%. Эти сорта пригодны для кормовых и даже пищевых целей. Выведены и малоалколоидные сорта (алкалоидов не более 0,2%); они устойчивее, чем сладкие сорта. К болезням и вредителям и могут быть использованы на корм животным.

Люпин - это высокоурожайная культура. Сорта узколистного кормового люпина могут давать свыше 400 ц зеленой массы с 1 га. В Брянской области на площади 570 га урожайность его составляла 450 ц/га, на некоторых опытных станциях ВИУА поднималась до 700 ц/га.

Новые безалколоидные формы зернового люпина (Киевский мутант и др.) в лесостепной зоне превосходят по урожайности сорта гороха на 8 ц с га, а по сбору белка почти вдвое. В 1 кг. Зерна кормового люпина содержится 425 г. протеина, 18.9 г. лизина, 4.2 г. метионина, 4.6 г. цистина, 3.8 г. триптофана [2].

Таким образом, люпин является высокоурожайной культурой, способной давать свыше 400 ц зеленной массы с 1 га и превосходит по урожайности сорта гороха.

По содержанию белка некоторые сорта люпина узколистного превосходят сою.

1.2 Ботанико-биологические особенности

Люпины - однолетние или многолетние растения семейства бобовых с пальчато-сложными листьями.

В сельском хозяйстве наибольшее значение получили средиземноморские люпины, из которых используются три вида - желтый, узколистый и белый.

В зависимости от содержания алкалоидов в сухой массе семян люпины всех видов можно разделить на 3 группы: алкалоидные (горькие), содержание алкалоидов 0,1% и больше; малоалкалоидные, содержание алкалоидов
0,025-0,1%; безалкалоидные, или кормовые, содержание алкалоидов не больше 0,025%.

На кормовые цели идут как безалкалоидные, так и малоалкалоидные люпины. В Нечерноземной зоне используется главным образом узколистный кормовой люпин.

Люпин - травянистое растение. Корневая система стержневая. Стебель прямостоячий, ребристый, опушен, высотой 1-1,5 м. Листья сложные, дланевидные, состоящие из 5-11 листочков. Соцветие - верхушечная кисть на главном стебле и боковых ветвях, различной формы и величины (до 40-50 см). Цветки имеют самую разнообразную окраску. Опыление у желтого люпина перекрестное, у белого и синего - самоопыление.

Бобы - кожистые, длиной 4-6 см, слабо изогнуты, более или менее сплюснутые, опушенные. При созревании растрескиваются (за исключением белого люпина) и семена разбрасываются, а створки бобов спирально закручиваются. Семена по окраске, форме и величине отличаются большим разнообразием. Масса 1000 семян у районированных сортов 100-200 г.

При прорастании семядоли выносятся па поверхность почвы [3].

Люпин узколистный, или синий (Lupirms angustifolius). - однолетнее травянистое растение. Один из наиболее скороспелых видов, распространен главным образом в Нечерноземной зоне.

Стебель прямостоячий, ребристый, длиной до 1,5 м. Хорошо развит стержневой корень, который уходит в почву на 1,5-2 м. На небольшой глубине от стержневого корня отходят боковые корни. Главная корневая масса находится в верхних слоях почвы (рисунок 1).

Рисунок 1 - Люпин узколистный

Листья состоят из 5-9 узких линейных листочков. Цветки непахучие, собраны в короткие, плотные, пирамидальные кисти на верхушке стебля и ветвей. В кисти 20-30 цветков, окраска цветков синяя, фиолетовая, белая, розовая. Бобы широколинейные, длиной 5-7 см, пушистые, после созревания коричневато-серые, с 4-6 семенами. Семена округлые, почковидные, с мраморным рисунком, длиной 7-8 мм, масса 1000 семян 150-220 г. [4].

У узколистных люпинов известно 23 разновидности. Для облегчения определения разновидностей их разделяют на 4 типа по окраске цветков - синие, розовые, белые и фиолетовые

В литературе имеются указания, что семена узколистного люпина содержат много белка (21,7-39,6%).

По данным лаборатории химических анализов растений Вокеского филиала Литовского научно-исследовательского института земледелия, в отдельные годы содержание белка в сухом веществе семян люпина было
31,64-36,22%, а в сухом веществе зеленой массы - 16,42-25,88% [5].

1.3 Особенности роста и развития

Основные фазы роста люпина следующие: прорастание (от посева до всходов), всходы (от появления семядольных до первого пальчатого листа), образование первого пальчатого листа, ветвление, бутонизация, цветение, формирование бобов, налив семян, созревание.

Всходы люпина при благоприятных условиях появляются на 6-9-й день после посева. Первый пальчатый лист раскрывается на 5-7-й день после появления всходов. Он формируется 10-13 дней. Последующие листья появляются через каждые 4-7 дней.

До фазы ветвления надземная фитомасса люпина растет медленно. В этот период и до начала цветения интенсивнее нарастают корни и клубеньки. Ветвление начинается с пазушных почек 3-4-го пальчатого листа, а в пазухах листьев, начиная с 5-6-го узла, образуются цветочные кисти.

Одна кисть цветет 5-8 дней. Цветение и плодообразование на растении растянуто (15-30 дней). Первые бобы формируются через 10-15 дней после начала цветения. Развитие бобов продолжается 15-25 дней, а созревание семян-10-12 дней.

Ранние сорта меньше ветвятся, формируют меньше листьев и цветочных кистей, раньше зацветают и созревают в условиях Центрально-Черноземного Района к 20 августа - 15 сентября.

В период налива семян вегетативный рост люпина прекращается, а во время созревания люпина сбрасывает листья. У большинства сортов бобы при созревании не растрескиваются, растения не полегают. Это облегчает ее уборку.

Продолжительность вегетации наиболее распространенных сортов люпина 90-130 дней.

В период от посева до появления всходов важно, чтобы все высеянные всхожие семена равномерно набухали, дружно и одновременно дали всходы планируемой густоты.

Посевы люпина от появления всходов до начала созревания характеризуется активной фотосинтетической деятельностью. По особенностям формирования урожая это время вегетации, как у других зернобобовых культур, делится на четыре периода: всходы - начало цветения, цветение и образование плодов, рост плодов, налив семян.

Созревание - заключительный период в формировании урожая люпина, когда влажность семян постепенно снижается с 50-60 до 15% и ниже в зависимости от условий.

В период цветения и образования бобов, который длится 15-40 дней в зависимости от сорта и условий возделывания, посев (ценоз) функционирует с наибольшей интенсивностью. Это критический период в формировании урожая люпина. Задача технологических приемов заключается в том, чтобы цветки и плоды, завязавшиеся на нижних ярусах, не опадали из-за плохого развития клубеньков, недостатка влаги или других лимитирующих факторов.

Основная биологическая особенность люпина - способность в симбиозе с клубеньковыми бактериями использовать азот воздуха. Однако эта особенность реализуется только при определенных условиях, как и для других зернобобовых культур. Эти условия должны создаваться системой технологических приемов с учетом экологических факторов, что позволяет растениям устойчиво формировать 700-800 бобов на 1 м². При густоте стояния 40 растений на 1 м на каждом из них должно образоваться около 20 бобов. В среднем на один боб приходится 4 семени. Если масса 1000 семян 150 г. и на 1 м² формируется
1500-1600 семян, то их масса составит 225-240 г./м², или 2,2-2,4 т/га [6].

1.4 Требования к почвенно-климатическим условиям

На рост и развитие люпина влияют метеорологические и почвенные условия.

Узколистный люпин (Lupinus angustifolius) мало требователен к температуре, но чувствителен к засухе. Требования к влажности воздуха высокие. Он хорошо растет в маритимных и предгорных регионах [7].

Люпин узколистный менее теплолюбив, чем желтый и белый. От прорастания до полной спелости семян необходима сумма температур 1700-2400 °С, для выращивания зеленой массы 1400 °С.

Семена начинают прорастать при температуре 3-5 °С, оптимальная температура для прорастания семян 9-14 °С. Всходы переносят заморозки до
-3-4 °С. Незрелые бобы и семена страдают от осенних заморозков при -2 °С.

Длина вегетационного периода в зависимости от почвы и метеорологических условий 102-140 дней. В прохладное лето и на плодородной почве созревание, семян затягивается.

Люпины предъявляют высокие требования к влаге, поэтому и возделываются в увлажненных районах. Выращиваемые виды относятся к растениям длинного дня [8].

Наибольшее количество влаги требуется люпину в период прорастания семян, после появления всходов и с начала цветения до начала созревания семян.

По данным многих авторов, оптимальное количество влаги - 60% от полной влагоёмкости. Повышенная потребность влаги объясняется сравнительно большим коэффициентом транспирации (600-700). В засушливые годы урожай семян и зеленой массы люпина низкие [9].

Все виды люпина чувствительны к недостатку влаги в период бутонизации - цветения. В фазе налива и созревания потребность во влаге снижается. В этот период важна сухая погода, так как при дождливой погоде бобы поражаются болезнями и семена после уборки плохо хранятся [4].

Узколистному, как и другим видам люпина, требуется много света. В теплое лето он созревает раньше и урожай его выше. После прорастания узколистный люпин растет быстрее, чем желтый, и его меньше угнетают сорняки. Узколистный люпин относится к растениям длинного дня. В условиях короткого дня его созревание задерживается

Получение семян люпина - одна из трудных проблем, особенно в условиях северо-западной части Нечерноземной полосы. Поэтому необходимо использовать все агротехнические приемы, способствующие выращиванию и созреванию семян люпина. В период созревания семян люпина необходима теплая и сухая погода. При низкой температуре осенью семена люпина не созревают из-за сильного снижения всхожести.

Урожайность зеленой массы 200-250 ц/га и выше, а семян -20 ц/га [10].

К почве узколистный люпин мало требователен и растет хорошо на супесях и песчаных суглинках, если, грунтовые воды залегают не глубоко. Он в своем начальном развитии менее чувствителен к извести, чем желтый люпин. Благодаря скороспелости он продвигается все больше в северные регионы, чем желтый люпин [4].

Люпин необходимо высевать на почвах с оптимальными для сокращения вегетационного периода условиями. На более сухих песчаных почвах семена люпина созревают быстрее, па тяжелых развивается большая зеленая масса и семена созревают поздно.

Поле должно быть чистым от сорняков и достаточно плодородным. Хотя люпин способен расти и на бедных почвах, он хорошо отзывается на любое улучшение плодородия, так как, имея глубокую корневую систему, способен использовать питательные вещества из нижних слоев почвы, куда вымываются растворимые в воде соединения из удобрения, внесенного в предыдущие годы. Для выращивания семян кормового люпина непригодны дерново-карбонатные и торфяные почвы. Люпин хорошо растет на кислых и нейтральных почвах с рН 4-6. Деятельность клубеньковых бактерий ослабляется при рН ниже 5 или выше 8.

Для узколистного люпина требуется больше влаги, чем для других видов люпина. Например, для набухания и прорастания семян узколистному люпину необходимо 170% воды (от массы семян), желтому люпину - 140%, белому люпину - 113%. У узколистного люпина обычно меньше твердых семян, чем у желтого и многолетнего [11].

1.5 Технология возделывания люпина узколистного

Место в севообороте. Люпин очень ценное звено в севообороте, особенно на легких почвах. Как культура, обеспечивающая свою потребность в азоте фиксацией азота из воздуха и имеющая высокую фосфороусвояющую способность, он не предъявляет особые требования к предшественникам, если после них остается поле не в засоренном состоянии.

В качестве предшественника для люпина пригодны все культуры за исключением бобовых культур. Больше всего выращивают его после зерновых. Он самонесовместим из-за обогащения почвы почвообитающими возбудителями болезней, особенно фузариоза (Fusarium oxysporum f. sp. (upini). Высевать его повторно следует не ранее, чем через 4-5 лет [5].

Для предохранения от переноса возбудителей болезней и вредителей его не выращивают по соседству с многолетними бобовыми травами и зернобобовыми.

Люпин на зеленое удобрение или на зеленую массу размещают обычно в занятом пару. По эффективности сидеральные пары превосходят чистые, особенно на легких почвах. Так, по восьмилетним данным Пермского СХИ, на легких почвах Предуралья запашка 313 ц зеленой массы узколистного люпина на 1 га обеспечила урожайность ржи 21,5 ц/га; по чистому пару она дала 15,3 ц зерна с 1 га.

В качестве зеленого удобрения под яровые хлеба применяют пожнивный посев люпина после культур, рано освобождающих поле (рожь, викоовсяная смесь и др.). Возможно и двухстороннее использование люпина - на корм и на зеленое удобрение. Для этого растения скашивают па корм в фазе цветения, а затем осенью подросшую отаву запахивают на зеленое удобрение [8].

Люпин хороший предшественник для других культур, которым он оставляет 50-60 кг N/гa. В местностях, где осенью существует опасность вымывания азота в грунтовые воды, следует выращивать культуры, которые могут использовать этот азот [4].

При возделывании на семена люпин высевают после озимых или пропашных культур. На песчаных почвах его чаще чередуют в севообороте с рожью и картофелем. Зеленую массу на корм скашивают в фазе сизых бобов и силосуют преимущественно с кукурузой [9].

Удобрения. Азотом люпин обеспечивается благодаря фиксации его из воздуха клубеньковыми бактериями. Но при экстренно неудовлетворительных условиях, для деятельности клубеньковых бактерий, если в 3-4-х листовой стадии нет биологических активных клубеньков (в разрезе имеют розоватый цвет), вносят азот 30-40 кг/га.

У узколистного люпина поздние дозы азота (50-60 кг/га) дают прибавку к урожаю даже у посевов, иммунизированных клубеньковыми бактериями.

При хорошей и средней обеспеченности почвы доступным фосфором и калием вносят эти элементы по выносу. Так как люпин имеет высокую усвояемость для фосфора, удобрение этим элементом в рамках севооборота не обязательно проводить под предшественник. При удобрении калием на легких почвах надо учитывать опасность вымывания его в грунтовую воду. В таких местностях может быть целесообразным вносить калийное удобрение весной при предпосевной обработке. Особенно на легких почвах необходимо внесение магнийсодержащих удобрений. В зависимости от почвенных условий может возникать необходимость внесения серы, бора, марганца и молибдена. При появлении симптомов недостатка этих элементов проводят внекорневую подкормку жидкими формами этих удобрений.

Известковые удобрения лучше действуют, если их вносят не под люпин, а за 2-3 года до его возделывания под предшествующие культуры севооборота. Нормы известковых удобрений зависят от исходного уровня кислотности почвы и его вида [4].

Благодаря хорошему усвоению люпином труднорастворимых фосфатов он раньше испытывает потребность в калийных удобрениях, особенно на песчаных почвах. В опытах Новозыбковской опытной станции ВИУА при внесении 2,25 ц калийной соли на 1 га урожайность семян люпина возросла на 7,4 ц с 1 га. Кроме того, калийные удобрения повышают устойчивость люпина к заболеваниям и ускоряют его созревание. Лучше всего вносить высокопроцентные калийные удобрения и золу. Сильвинит надо заделывать осенью, так как повышенное содержание хлора в нем отрицательно действует на люпин.

Хорошо отзывается эта культура на фосфорные удобрения. Целесообразнее применять фосфоритную муку. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений повышается урожай не только люпина, но и следующей за ним культуры. Фосфорные удобрения вносят из расчета 90-135 кг Р₂О₅ на 1 га и калийные - 60-90 кг К₂О.

В опытах Пермского СХИ в среднем за 5 лет (1966-1970 гг.) внесение малой дозы азота (N₃o) по фону фосфорно-калийных удобрений (Р₉₀К₆₀) увеличило урожайность семян узколистного люпина на 4,6 ц с 1 га, желтого кормового люпина на 3,4 ц по сравнению с контролем, а по сравнению с РК соответственно на 2,3 и 0,5 ц [7].

Высокие урожаи семян люпина обеспечивает фосфорное и калийное удобрение. Все же при большом разнообразии почв Нечерноземной зоны (по естественному плодородию, механическому составу, степени окультуренности, предшественнику, содержанию легкоусвояемого фосфора и калия в почве) отзывчивость люпина на удобрение весьма различна.

На семенные участки кормового люпина вносят в среднем 2-3 ц/га суперфосфата и 1,5-2,0 ц/га хлористого калия. Особенно это важно на менее плодородных почвах, где люпин высевается повторно. Калий способствует развитию клубеньковых бактерий, поэтому его нужно давать в 2 раза больше или в равном количестве с фосфорным удобрением.

Азотное удобрение под люпин обычно не вносят. Но на бедных азотом почвах и во влажную весну целесообразно давать до 1 ц/га нитрата аммония.

Люпин лучше растет на полях, где в бедную песчаную почву в предыдущие годы внесен навоз. На этих полях хорошо развиваются клубеньковые бактерии уже в год посева люпина.

Для выращивания люпина перспективным является применение хорошо проветренного измельченного низинного торфа с нейтральной реакцией. Торф имеет большое значение для улучшения физико-химических свойств дерново-подзолистых песчаных почв [5].

Обработка почвы. Предпосевную обработку проводят так, чтобы достичь средне-комковатой структуры слоя почвы над семенами, а семена могли лечь на осевшее семяложе, связанное капиллярами с подпочвой, где нет проблемы засорения корневищными сорняками, под люпин возможна безотвальная основная обработка почвы и прямой посев [9].

Люпин хорошо отзывается на глубокую осеннюю вспашку или вспашку с рыхлением подпахотного слоя. При этом нормально развивается мощная и глубокая корневая система и значительно повышается урожай как зеленой массы, так и семян.

Люпин до бутонизации растет медленно и поэтому сильно страдает от сорняков. Внесение до посева гербицида прометрина (3-5 кг препарата на 1 га) оказалось более эффективным, чем довсходовое его внесение. Засоренность посевов уменьшилась на 95%, а масса сорняков снизилась на 80-90% [2].

Для успешной борьбы с сорняками сразу после уборки предшественников поле лущат или пашут. На рано вспаханных полях для дальнейшего уничтожения сорняков применяется культиватор.

Предпосевное приготовление почвы начинают рано весной. Во влажную весну можно культивировать глубже. Для выравнивания поверхности почвы культивацию и боронование целесообразно провести по диагонали поля. Зябь культивируется глубоко (8-10 см), одновременно с боронованием. Рыхлые песчаные почвы боронуют тяжелыми зубовыми боронами. Очень рыхлые песчаные почвы целесообразно перед посевом прикатать тяжелыми тракторными дисковыми катками. Люпин отзывчив па углубление пахотного слоя. Это лучше сделать для предшественника люпина с одновременной заделкой органического удобрения [3].

Посев люпина разных видов и их сортотипов проводят в разное время.

Белый люпин и узколистный люпин высевают рано, сразу после зерновых. Поздние заморозки до -8 °С они переносят в стадии 4-5-листьев хорошо. Поздно посеянный люпин реагирует усиленным ростом в длину, чем повышается опасность полегания, происходит запоздалое созревание и снижение урожайности.

Оптимальной густотой стояния у белого люпина считают 60-70 расте-ний/м, у желтого и узколистного - 80-90 растений/м. Так как полевая всхожесть при раннем посеве ниже, чем при более позднем, - высевают у белого люпина 75-95 всхожих семян/м², у желтого при раннем посеве - 100-110, при позднем посеве - 80-90 всхожих семян/м и у узколистного - 100-110 всхожих семян.

Люпин выносит семядоли на поверхность, т.е. они прорастают эпигеическим способом. Поэтому глубокая и неравномерная заделка семян недопустима. Оптимальной считается глубина посева 3-4 см.

Способы посева. Высевают люпин на семена обычным рядовым способом при установке сеялки на верхний высев; рекомендуют также широкорядные и ленточные посевы с междурядьями 45 см и в ленте - 15 см. Широкорядные посевы предпочтительнее в занятом пару, так как слабее иссушается почва и урожай озимых увеличивается, особенно в засушливые годы; уменьшается расход семян в 2 раза по сравнению с обычным рядовым посевом [10].

Для посева люпина пригодны сошниковые и дисковые сеялки с ограничителем глубины. При установке ограничителей на необходимую глубину можно добиться одновременной и точной заделки семян. Если поверхность поля ровная, хорошо обработанная, достаточно влажная и прикатанная, люпин на точную глубину можно посеять также дисковыми сеялками без ограничителей глубины.

Сеялку нужно устанавливать па верхний высев, чтобы при посеве не повреждать семена. Перед посевом поле необходимо прикатать тяжелым, рифленым катком (ЭКК-6А или ККН - 2,8). Такая обработка обеспечивает быстрейшее и более равномерное прорастание всходов [6].

Для посева применяется семенной материал районированных сортов высокого качества, I и II репродукции, со всхожестью 90-95%. Для улучшения качества семян перед посевом их необходимо сортировать. Некондиционные семена люпина имеют критически низкую всхожесть (12-25%). Семена 3-го класса удовлетворительно прорастают лишь в особо хороших почвенных условиях.

Против семяобитающих и болезней прорастания семена протравливают. Если люпин не выращивался больше десяти лет на определенном месте, то проводят нитрогенизацию посевного материала [4].

Люпин при возделывании на зерно хорошо отзывается на яровизацию семян. В опытах Пермского СХИ для предотвращения плесневения и повреждения при посеве применялась следующая методика: семена намачивали до набухания (60-70% воды к их массе), а затем в начале появления корешков выдерживали при пониженной температуре (2-6 °С) две недели. Такая подготовка семян ускоряла созревание люпина на 10 дней и увеличивала урожайность с 11,1 ц/га до 20,6 ц/га.

Семена перед посевом инокулируют люпиновым нитрагином, так как в почве часто бывает мало клубеньковых бактерий или они отсутствуют. В производственных опытах Новозыбковской опытной станции ВИУА инокуляция повышала урожайность люпина на 2,2 ц с 1 га.

При использовании семян собственного производства получают более дешевые урожаи.

Сроки посева. Продолжительность вегетационного периода при возделывании люпина на семена, большая потребность их во влаге вызывают необходимость ранних посевов - в первые десять дней от начала посевных работ. На зеленое удобрение или на корм посев можно провести несколько позднее.

Посевы люпина нередко повреждают грибные и бактериальные болезни, при этом продуктивность растений сильно снижается. Для борьбы с болезнями семена люпина протравливают. Для протравливания не позднее чем за 2 недели до посева используется тигам (3-4 кг/т), 80%-ный ТМТД (3-4 кг/т) или фен-тиурам (в этой же дозе). Для протравливания сухих семян (12-14%) полусухим способом для смачивания применяют 0,5 л воды на 1 ц семян. Между протравливанием и обработкой нитрагином должен быть перерыв в 20 дней.

Обработка семян микроэлементами - наиболее дешевый и простой способ их применения. На кислых и песчаных почвах для люпина важнейшим микроэлементом является молибден. Норма обработки 30-50 г. молибдата аммония на 1 ц семян. На нейтральных и свежеизвесткованных почвах применяется борный суперфосфат гранулированный в предпосевную обработку почвы (2-4 ц/га) или в рядки при посеве (100-120 кг/га). Если семена протравливаются полусухим способом, эти препараты можно смачивать водой, но раствор микроэлементов нельзя готовить вместе с суспензией нитрагина. Заранее обработанные микроэлементами семена можно хранить только в том случае, если содержание влаги в семенах не превышает 14%.

Обрабатывать семена люпина нитрагином (инокуляция) необходимо при выращивании его на данном поле в первый раз или после возвращения посевов на прежнее место через большой промежуток времени. Если люпин выращивается регулярно и в почве достаточно бактерий для заражения растений, обработка нитрагином не дает существенного увеличения урожая.

Для обработки семян применяется только свежий нитрагин, предназначенный для люпина и сераделлы. Его нужно хранить при температуре 0-10 °С, беречь от солнечного света и влияния высоких температур.

Семена нитрагином обрабатывают в день посева. Если посев задерживается, семена необходимо обработать повторно. Для обеспечения лучших условий для бактерий те поля, где люпин ранее не возделывался, желательно засевать в облачные дни или вечером.

Сухую и рыхлую почву после посева необходимо прикатать. В прохладную, так же как и в сухую, весну семена прорастают медленно, поэтому большое внимание нужно обращать на борьбу с интенсивно растущими в этот период сорняками.

Уход за посевами заключается в уничтожении сорняков в период вегетации люпина. Так как конкурентоспособность люпина к сорнякам в его начальном развитии низкая, все профилактические мероприятия борьбы (севооборот, основная и предпосевная обработка) имеют первостепенное значение. До появления всходов обрабатывают посевы 2-3 раза сетчатыми боронами, пока проростки находятся на глубине 2 см под поверхностью почвы. После всходов посевы целесообразно обработать сетчатыми боронами, когда растения люпина находятся в стадии 4-5 настоящих листьев. Боронование посевов люпина очень важно проводить на небольшой скорости движения, чтобы не выдергивать растения и не засыпать их почвой.

Для предохранения растений люпина от повреждений, механическую прополку проводят только на сухих посевах во второй половине дня, когда тур-гор растений ниже. На широкорядных посевах необходимы 1-2 рыхления междурядий. Запахивают люпин на зеленое удобрение в фазе сизых бобов [2].

Малоэффективно боронование посевов люпина, сильно засоренных пыреем, на полях с неровной поверхностью и с большим количеством камней. На таких полях основное внимание должно быть обращено на уничтожение сорняков во время осенней подготовки поля.

Для борьбы с сорняками люпина почва обрабатывается (с заделкой под культивацию) до посева или до появления всходов культуры (без заделки) 50%-ным прометрином (3-5 кг/га), 50%-ным симазином (1,5 кг/га в Белоруссии), 50%-ным линуроном (3-кг/га).

Хотя люпин поражается целым рядом болезней и вредителей, при соблюдении всех требований интегрированной защиты растений (севооборот, здоровый посевной материал, срок и глубина посева, а также посев устойчивых сортов) обработка посевов фунгицидами и инсектицидами, как правило, не окупается.

Все посевы однолетних люпинов повреждают клубеньковые долгоносики; их присутствие определяется по повреждениям в виде овальных отверстий по краям листьев. Для борьбы с долгоносиком люпин необходимо высевать рано и обеспечить все оптимальные условия для его роста. Осенью после уборки урожая поле нужно немедленно вспахать. Перёд посевом семенной материал обрабатывается 12%-ным дустом ГХЦГ (10-15 кг/га), а в период вегетации люпин можно обрабатывать 30%-ным (0,35-0,7 кг/га) или 20%-ным (0,5-1,0 кг/га) метафосом или 80%-ным хлорофосом (1,5-2,5 кг/га).

Всходам люпина часто наносит большие повреждения ростковая муха. Личинки мухи повреждают корень и стебель, и растения погибают. Особенно муха вредна на изреженных, неудобренных посевах. Главным средством борьбы с ней является ранний сплошной рядовой посев на высоком агрофоне.

На участках полей, заряженных гороховой тлей, хорошие результаты дает обработка семян 80%-ным сайфосом (10 кг/т) и в период вегетации 40%-ным фосфамидом (0,5-1,0 кг/га).

Самая серьезная болезнь для люпинов - антракноз. Эта болезнь достигла в Европе, особенно в посевах белого и желтого люпина, эпифитотических размеров и поставила во многих регионах выращивание этих культур под угрозу. Узколистный люпин менее восприимчив к антракнозу. Пораженные растения антракнозом отмирают. Гриб переносится в первую очередь с семенами, на 28 которых он до 18 месяцев может жить. Его распространению в посевах способствуют высокие температуры (20-30 °С) и повышенная влажность. Гриб переносится с машинами (сеялка, комбайн, очистительной и сортировочной техникой) от семени к семени, и от поля на поле (сетчатые бороны, машины, тракторы). Самое важное мероприятие борьбы - использование протравленного семенного материала, полученного из здоровых семенных посевов. Обработка горячей водой (20 мин при 50 °С с обратным высушиванием при 30 °С) также дает положительный эффект, что является эффективным способом борьбы особенно в экологическом земледелии. Длительное хранение семян (1-2 года) также снижает их поражение антракнозом. Снижение зависит от температуры хранения: 6 месяцев хранения при 10 °С снижает поражение семян на 50%, 15 месяцев при 20 °С - на 90%. После хранения семян в течение 9 месяцев при 30 °С семена практически здоровые. Семеноводческие посевы для борьбы с болезнями обрабатывают 1-2 раза фунгицидами и инсектицидами [4].

Одна из наиболее распространенных грибковых болезней люпинов - фузариоз. Он может быть причиной больших потерь урожая. Fusarium oxysporum Schl. приводит к увяданию люпина, Fusarium avenaceum Sacc. - к корневой гнили. Если всходы люпина инфицировать фузариозом, па семядолях образуются темно-коричневые или черные глубокие язвы. Сильно зараженные растения погибают. Главное средство борьбы с фузариозом - правильный севооборот. После зернобобовых культур люпин можно выращивать не раньше чем через 3-4 года. Лучший предшественник люпина - овес Протравливание семян снижает число пораженных фузариозом растений.

Серая гниль также поражает люпины. На поврежденных местах растений появляются коричневые, глубокие, водянистые гниющие пятна. Пораженные ткани вскоре покрываются плотным, серым налетом. Болезнь повреждает семена люпина, в результате чего уменьшается их всхожесть (на 15-20%). В годы с небольшим количеством осадков заболевание серой гнилью менее опасно. Для борьбы с этой болезнью необходимо соблюдать правильный севооборот и сеять только протравленные семена. Во влажные годы осенью целесообразно семенные участки против этой болезни обрабатывать 80%-ным дебосом (10-20 кг/га) в фазе пожелтения корешка зародыша семени (деформация).

Обычная белая гниль проявляется на стеблях и бобах больных растений в виде пятен гниющих тканей с белым, похожим на вату мицелием - грибйицей. Первые признаки наблюдаются в июне и июле. Заболевшие растения погибают. Для борьбы с болезнью проводятся глубокая осенняя вспашка, ранний посев люпина и протравливание семян.

Бурая пятнистость листьев люпина, или цератофороз, поражает все надземные части. Листья и стебли взрослых растений покрываются как бы черной сажей, листья засыхают и опадают. Для борьбы с болезнью семена протравливают и сортируют, проводится ранний посев и обеспечивается оптимальная агротехника.

При заболевании мучнистой росой белым налетом покрываются не только листья люпина, но стебли и бобы. Позже развиваются клейстокарпии в виде мелких черных шариков. Сильно пораженные листья осыпаются. Для предотвращения болезни необходимы ранний посев, исключение близкого соседства с многолетним люпином - источником инфекции, соблюдение требований агротехники.

Из бактериальных болезней люпина наиболее опасен бактериоз. Эта болезнь пока еще мало изучена. Пораженное зерно имеет светло-бурое расплывчатое пятно на кожуре. При сильном поражении все зерно темнеет и теряет всхожесть. Источник инфекции находится внутри семени.

При бактериозе стеблей и листьев на этих органах образуются маслянистые, темно-зеленые, позднее темнеющие пятна. При сильном поражении: бобы вырастают мелкими, изогнутыми, с недоразвитыми зараженными семенами. Все бактериозы наиболее интенсивно развиваются при влажной погоде.

В качестве меры борьбы рекомендуется протравливание семян 50%-ным БМК с одновременной нитрогенизацией (3 кг/м + 200 г. на 1 гектарную норму), 80%-ным ТМТД (3-4 кг/т) не позже, чем за 2 недели до посева.

Растения, пораженные вирусными болезнями, или полностью теряют урожай, или дают небольшой урожай зерна, непригодного в качестве посевного материала.

Вирусная мозаика листьев поражает все три вида кормового люпина. Пораженные листья бледно-зеленые, усыпаны мелкими точечными коричневыми пятнышками, они тоньше здоровых, края их закручиваются, бутоны опадают. Болезнь может распространяться с большой быстротой и вызывает резкое снижение урожая.

Возбудитель вирусной мозаики поражает горох, клевер и многолетний люпин. На этих посевах вирусная мозаика развивается в наибольшей степени, поэтому посевы однолетних люпинов не следует располагать вблизи многолетних бобовых трав.

При вирусном побурении люпина гибнет 50% и более растений. При этом стебель буреет и становится хрупким, верхняя его часть крючкообразно изгибается. Болезнь поражает все виды люпина, но наибольший вред наносит посевам желтого люпина.

При вирусной узколистности люпина сильно развиваются боковые ветви, пальцевые листочки становятся узкими, слегка закручиваются, цветки осыпаются, бобов образуется мало.

Основной путь борьбы с вирусными болезнями - создание оптимальных условий для развития посевов люпина. Материал на семена нужно брать с заведомо здоровых участков. Обязательно нужно проводить протравливание семян, своевременно уничтожать тлю - переносчика болезней, создавать селекционные сорта, устойчивые к этим болезням.

Уборку семян люпина затрудняет неравномерное созревание. Созревание семян можно ускорить путем дефолиации или десикации. Дефолиация ускоряет созревание растений и создает условия для комбайновой уборки. При дефолиации ускоряется отмирание листьев и молодых зеленых побегов растений, в результате чего происходит отток питательных элементов из засыхающих органов растения в семена.

Успех дефолиации зависит от погодных условий (температуры воздуха и влажности, солнечной инсоляции, интенсивности и частоты осадков). Чем выше температура воздуха и интенсивнее солнечная инсоляция, тем сильнее дефолианты воздействуют на растение.

Установлено, что оптимальным сроком для дефолиации семенных люпинов является наступление полной физиологической спелости семян. Внешним ее признаком служит у белосеменных форм люпина пожелтение корешка семенного зародыша, а у серосеменных, кроме того, появление рисунка на кожуре семени; в этот период листья, стебель и бобы растения сохраняют зеленый цвет. При дефолиации люпина в этой фазе получают семена, превосходящие по посевным качествам те, которые вызревают на не обработанных дефолиантами растениях. Когда созревание люпина запаздывает, дефолиацию применяют на более ранних фазах зрелости люпина - при поведении зародыша семени. При такой ранней обработке посева созревание люпина ускоряется на 7-14 дней, а в отдельные годы - более чем на 20 дней.

При дефолиации в более ранние фазы физиологической спелости люпина сохраняются всхожесть и энергия прорастания семян, но снижается их масса. Несмотря на некоторое снижение урожаев зерна на посевах, рано обработанных дефолиантами, этот способ следует применять, так как он позволяет продвинуть семенные посевы люпина в северные районы. При дефолиации люпинов также резко снижается влажность семян и всех надземных органов растения, что облегчает подготовку семян к зимнему хранению.

Дефолиация семенных посевов люпина осуществляется при помощи 80%-ного дебоса, который используется в дозе 10-20 кг/га.

Кроме дефолиации, из способов предуборочного химического подсушивания посевов люпина применяется также десикация, когда процесс подсушивания происходит быстрее и оттока питательных веществ не наблюдается. Однако признак различия дефолиации от десикации считается условным. Одни и те же химикаты могут служить дефолиантами и десикантами при различной степени концентрации раствора и разных условиях применения, вызывая более быстрое или замедленное подсушивание органов растения. Часто принимается один термин - дефолиация, означающий прекращение физиологической деятельности листового аппарата.

Для опрыскивания используются тракторные опрыскиватели ОН-400, ОП-450, ОВТ-16 и др. Потребность рабочей жидкости 300-500 л/га в зависимости от степени развития растений. Для улучшения прилипания дефолиантов к частям растений к раствору целесообразно добавить жидкое (ОП-7, ОП-10) или хозяйственное мыло.

Перед началом дефолиации на все навесные опрыскиватели необходимо прикрепить специальные брусы для опрыскивания на высоте-35-40 см над растениями. Опрыскиватели и особенно их наконечники нужно тщательно промыть. Кроме того, у опрыскивателей устанавливаются делители растений.

При температуре воздуха ниже 15-18 °С и повышенной облачности норму дефолиантов необходимо увеличить на 10-30% и наоборот, при более высокой температуре и солнце норму концентрации необходимо на столько же уменьшить.

Посевы целесообразно опрыскивать рано утром или вечером. Если необходимо, посев обрабатывается в середине дня, а в самые жаркие часы в солнечный день концентрацию рабочей жидкости снижают. Воздействие дефолианта бывает более сильным, если после опрыскивания 8-12 ч стоит сухая погода (после авиаобработки - 12-18 ч). Если такие условия не наблюдаются и через 2-3 дня после дефолиации ее воздействие не проявляется, необходима повторная обработка. При опрыскивании посевов все растения должны равномерно смачиваться жидкостью. Форсунки опрыскивателя необходимо хорошо очищать, чтобы не оставалось необработанных полос посевов [3].

Современные сорта люпина достаточно устойчивы к полеганию. Бобы люпина не растрескиваются. Поэтому убирают люпин прямым комбайнированием при полной спелости (все бобы темно-бурые, листья и стебли отмерли, при встряхивании растений слышно шуршание зерен в бобах). Оптимальная влажность семян - 13-16%. Важно, чтобы бобы при обмолоте были сухие, так как даже влажные от утренней росы бобы при обмолоте трудно растрескиваются. При влажности семян ниже 12% у узколистного люпина бобы могут отламываться. У узколистного люпина иногда созревание бобов необходимо ускорить десикацией, особенно когда для данной местности выбраны неподходящие по спелости сорта. Применяют десиканты, например, реглон в. р. к. с нормой расхода 3,0 кг/га, когда растения достигли физиологической спелости: бобы и кожура семян еще зеленые, верхушки зародышей начинают желтеть, содержимое семени между двумя пальцами уже не вылавливается.

Режим работы, оборудование и регулировку комбайна как при уборке гороха но скорость потока воздуха выбирают самую высокую, чтобы солому быстро отделить от зерен.

Люпин скашивают и обмолачивают комбайнами СК-4 с приспособлением ПЛК. При хранении недосушенные семена легко плесневеют и теряют всхожесть [2].

К уборке семенных люпинов приступают выборочно, в первую очередь на возвышенных местах, где люпин вызревает в более ранние сроки. Перестоявшие люпины нужно убирать в утренние и вечерние часы, когда бобы меньше обламываются мотовилами. Обмолот люпина необходимо проводить осторожно, чтобы не повредить семена. Для этого нужно снижать частоту вращения молотильного барабана до 500-600 об/мин. После обмолота семена очищают от примесей. Семена с повышенным содержанием влаги (больше 15%) непригодны для хранения, особенно в толстом слое, поэтому их дополнительно просушивают