Статьи по растениеводческим темам

Биологические особенности Эспарцета

1. Ботаническая характеристика эспарцета.

1.1. Корневая система.

Корень стержневой глубоко уходящий в почву и обладающий способностью усваивать труднорастворимые соединения фосфора и кальция.

Основная масса корня и клубеньки у эспарцета располагаются на глубине 0-30 см и вследствие такой структуры корневой системы эспарцета он обогащает почву обильным количеством органического вещества, Р2О5, N, K2O и является лучшим предшественником для всех растений (Кульжинский С. П., 1934; Шульждин А. Ф., 1948; Лубянец П. А.,1949; Мортынов И. А., 1950; Каращук И. М., 1951; Давидовский Г. М., 1951; Карпов М. П., 1954; Полишвяйко М. Н., 1955; Засловский М. Н., 1956; Масандилов Э. С., 1958; Буцерога М. М., 1959).

Из описаний корневой системы эспарцета, наибольший интерес представляет исследования Хорошилова Н. Г. В1959 году он провёл изучение 15 сортов эспарцета относящихся к четырём видам O. antasiatica, O. viciefolia, O. arenaria и O. chermis. Длительно вегетирующее растение к которым относится эспарцет при помощи глубокой корневой системы, удовлетворяют потребности во влаге независимо от выпадения атмосферных осадков, поэтому даже типично степные растения преобретают мезофитный облик (Голубев А. В.1965). Однако Э. Д. Рассел утверждает, что одной обеспеченности влагой с глубоких горизонтах почвы, по-видимому не достаточно для выявления полной продуктивности растений и он – же отмечает, что их рост после иссушения верхних 90 см почвы задерживает даже тогда, когда непосредственно нижележащие слои имеют высокую влажность. Эта задержка роста по его словам обьясняется тем, что в нижележащих горизонтах хоть и есть влага, там нет питательных веществ, а в верхнем пересушенном горизонте питательные вещества находятся в недоступной для растений форме (Рассел Э. Д. и др. 1955).

Исследования Кузнецова В. М. показали, что у различных видов эспарцета корень отличается, как по внешнему виду, так и по характеру. Главный корень O. cyri ясно выражен до глубины 25 см. Боковые корни в количестве 5-7 отходят от главного, начиная с 3-4 см от уровня почвы. На главных и боковых корнях много мелких корешков, оплетающих почвенные частички. Основная масса корней у этого вида эспарцета находится в слое 30-35 см. В опыте автора, растения на корнях которых обнаружены клубеньки азотофиксирующих бактерий, составляют 30% от общего числа особей делянки, кора корней светло-коричневая; корень в изломе почти белый с едва заметным желтоватым оттенком. На головке корня 9-12 стеблей высотой 112 см.

O. eriophora имеет чисто разветвлённую корневую систему с хорошо выраженным главным корнем до глубины 30-40 см. От главного корня, начиная с 5-7 см от уровня почвы, отходит 9-10 боковых корней, несущие корни второго порядка. От корней всех рангов отходит большое количество мелких, плотно охватывающих почвенные частицы. Главная масса корней этого вида сосредотачивалась в почвенном слое глубиной 25-40 см (Кузнецов В. М. 1969).

Одним из главных факторов роста корней являются углеводы, поступающие в них во время вегетации. Эти углеводы, по данным Рассела Э. Д. представляют часть тех углеводов, в которых надземные части растения непосредственно не нуждаются. С его данными хорошо согласуются исследования Ридчерса С. Д. и др. показывающие, что рост корневой системы кормовых трав происходит активнее всего во время прохладных весенних и осенних месяцев и может прекращаться в летнее время, когда подземные части потребляют большое количество углеводов на плодообразование.

1.2. Стебель.

Стебель эспарцета прямостоячий, хорошо облиственный в сечении полый, округлый. Междоузлия у основания стебля короткие, за ними следуют постепенно удлиняющиеся и в верхней части стебля снова короткие. Таким образом, по мнению Кузнецова В. М. длина междоузлий стебля эспарцета изменяется по типу одновременной кривой (Кузнецов В. М., 1969).

Известно, что в первые дни после появления всходов, эспарцет развивает, главным образом, корневую систему и формирует ассимиляционный аппарат в виде прикорневых листьев (розетка).

Поэтому Михальчук считает, что во время прохождения фазы стеблевания среднесуточный рост эспарцета будет сравнительно небольшим (Михальчук А. Л., 1951).

Совсем другие темпы роста наблюдаются у стеблей эспарцета в фазу бутонизации.

Шулындин Н. М. наблюдая за эспарцетом в фазу цветения, что среднеустойчивый прирост эспарцета кавказской группы в фазе цветения оставался примерно на уровне фазы бутонизации. Несколько выше он стал у O. silirica – типично мезофитного вида (Шулындин Н. М., 1948). Таким образом по данным ряда авторов сенокошение мезофитных видов дикорастущих эспарцетов следует начинать несколько позднее чем принято (Матевосян А. А., 1950; Мартынов И. А., 1954; Ермоленко Е. Д., 1961).

1.3. Листовой аппарат.

Листья у эспарцета сложные, непарноперистые. В их формировании наблюдается определённая закономерность: первый настоящий лист у эспарцета простой, однолопастный. Следующие два-три листа тройчатые, за ними два-три листа пятерного типа; затем у каждого следующего яруса листьев прибавляется по два-три листочка; лист самого верхнего яруса обычно состоит из 17-19 листочков, из которых один непарный (Ржанова М. С., 1957). Но когда у предпоследней пары верхушечных листочков формируется второй непарный листочек (Максимов Л. М., 1958; Вавилов П. П., 1986) листовые пластинки по форме похожи с листьями вики (Михальчук А. Л., 1951).

Форма листочков – от правильно и широкояйцевидных до узколанцетных (Балаева А. П., 1954-1959).

1.4. Цветок.

Цветки у эспарцета связаны в колосовидные кисти на длинных цветоножках, выходящих из листовых пазух. Соцветия зацветают от основания к верхушке побегов, цветки раскрываются от основания к верхушке кистей. У первых поколений эспарцетов выросших из семян, кисти соцветий достигают 16-17 см длины с редко расположенными цветками. У последующих поколений тех же видов кисти короче, с более плотно расположенными цветками, что, по наблюдениям Кузнецова В. М. и многих и других авторов (Матевосян А. А., 1948), коррелятивно связано с более быстрым созреванием плодов. Более детально биология цветения изучалась на O. sibirika у которого цветок в состоянии бутона находится в течение 24-30 часов, а в состоянии раскрытого величина 18-20 час, и реже 30 час, продолжительность цветения кисти 5-9 суток; цветение эспарцета на экспериментальном участке в целом продолжается 15-18 суток. С 12-14 час раскрывание цветков значительно больше, чем в другие часы. Эспарцет относится к медоносным растениям. (Кузнецов В. М. 1969 год).

1.5. Плод.

Плод эспарцета представляет боб-полушаровидной формы с крепко соединёнными створками (Вавилов П. П. 1986), которые обычно нерастрескивающиеся, 0,45-0,85см длины, 0,3-0,6см ширина: по брюшному шву почти прямые, по гребню и диску или только по гребню зубчатые (Балаева А. П. 1954-1959).

В каждом бобе имеются семечко фасолевидной формы длиной до 9 мм и шириной около 6 мм. Оно покрыто гладкой блестящей кожицей, окрашено в зеленовато-бурый цвет, который при долгом хранении бобов переходит в тёмный. Созревшие бобы не раскрываются. Семена из них не вымолачиваются. Поэтому бобы эспарцета принято называть семенами. Их обычно используют для посева (Михальчук А. Л. 1951).

2. Биологическая особенность эспарцета.

2.1. Требование к температуре.

Семена начинают прорастать при температуре 1-2ºС (Вавилов П. П. 1986). Однако Николаев Е. В. и его коллеги считают, что он выдерживает морозы в малоснежные зимы 42-48ºС. Листья песчаного эспарцета отличаются повышенной холодостойкостью. Перезимовка проходит по-разному и зависит от фазы, в какой растения уходят в зиму (Позоровский Е. П. 1940). Причину гибели растений при замораживании физиологи (Максимов Л. М. 1958) объясняют изменениями протоплазмы, её коагуляцией, вызываемой тем, что разрастающиеся в межклеточниках кристаллы льда, оттягивают воду из клеток, вследствие чего клеточный сок становится всё более концентрированным, а протоплазма более обезвоженной. Следовательно, растения замерзают от обезвоживания и от снижения сахаров в клетках. В исследованиях Максимова Л. М. было установлено, что выносливость зимующих растений следует объяснить тем, что в их клетках под влиянием пониженных температур накапливаются сахара, обладающие свойствами предохранять белковые вещества плазмы от свёртывания при вымораживании (Максимов Л. М., 1958). При весенних возвратах заморозков, в отличии от люцерны эспарцет погибает при t -12ºС. Зимостойкость виколистного эспарцета значительно ниже (Вавилов П. П., 1986).

2.2. Отношение к свету.

Эспарцет относится к группе светолюбивых растений. Листья этих растений обычно грубые и толще чем у теплолюбивых растений и богаче устьицами на единицу поверхности листа. По данным работ многих авторов (Абайдулаев У., 1962; Даленова З. Т., 1962), мезофилл листочков эспарцета, состоит из 3-4 рядов палисадной паренхимы и характерной особенностью светолюбивых растений (Поплавская Г. Я., 1948). Влияние света на строение растений подробно исследовано Василевской В. К. 1938-1954. Из этих работ видно, на действие света, как экологического фактора, влияющего на морфологическую структуру растений, было обращено внимание учёных ещё в конце XIXв. А. Ф.Баталин (1870), изучавший строение освещенных проростков и подчеркнул при этом, что необходимо отличать влияние света на строение растения от влияние его на их питание.

Бородин И. П. 1870, выяснивший влияние света на распределение хлоропластов в тканях растений установил, что на рассеянном свете хлоропласты располагаются на верхних стенках клеток, а на прямом солнечном свете – на боковых стенках. Любименко В. Н., 1924 и Иванов Л. А., 1946 признают, что полисадная ткань имеет приспособительное значение, так как хлоропласты располагались вдоль длинных стенок полисадной ткани, не подвергаются вредному действию избыточного освещения.

2.3. Отношение к водному режиму.

Главное продуктивное действие на растение осуществляется через почву. Поэтому влага является более эффективным фактором, чем климатические, эспарцет нуждается в больших запасах почвенной влаги для набухания семян, а затем в период формирования цветковых органов (Кузнецов В. М., 1969). Эспарцет типичный ксерофит. Мощная корневая система позволяет ему использовать воду из горизонтов, расположенных глубже 1м от поверхности. Светов А. В. свидетельствует, что ни холод, ни засуха не остановят его рост, если эспарцет укоренился. Суммарное водопотребление его равняется 300-400 ед т. е. он расходует воду на формирование урожая более экономично, чем клевер или люцерна. Поэтому в засушливых районах эспарцет, превосходит люцерну по урожаю сена на 20-25% (Николаев Е. В. и др., 1999).

Тот факт, что для растений выращенных в условиях недостаточного водообеспечения, постепенно появляются приспособительные структуры, обеспечивающие их засухоустойчивость, подтверждаются работами многих авторов (Зеленский В. М., 1922-1923; Келле Р, Лейслем Д., 1922; Александров Л. И., 1925; Василевская, 1950; Дмитреева М. А., 1961, Максимов Л. М., Комизерко Д. С., 1950)

Максимальное потребление влаги из почвы приходится на период бутонизации - начала цветения. Для получения хорошей урожайности сена эспарцета (50 ц/га и более), необходимо иметь в метровом слое почвы, не менее 2000т доступной для растений влаги (Вавилов П. П., 1986).

Эспарцет по засухоустойчивости превосходит люцерну, однако хорошо реагирует на орошение и увеличивает урожай в 3-4 раза больше, чем при возделывании его на суходоле (Николаев Е. В. и др., 1999).

2.4. Требование к почвам и минеральному питанию.

Эспарцет хорошо растёт на рыхлых карбонатных почвах. Он относится к растениям с пониженной солевыносливостью. Как показывают опытные данные Вавилова П. П. хлоридно-сульфатное засоление (0,05-0,10%) снижает энергию прорастания семян в 2-3 раза, уменьшает полевую всхожесть и урожай. На почвах с сильной засолённостью эту культуру сеять не следует. Эспарцет неудается так же на кислых почвах с избыточным увлажнением. На 1 т сена эспарцет потребляет из почвы 6-7 кг/га Р2О5, 18-20 кг/га К2О/, 11-12 Са2О, 1,5-1,7 Mg2O. Как уже отмечалось, корневая система способна усваивать фосфор из труднорастворимых соединений. Поэтому эффект от удобрений может быть, лишь когда их вносят перед началом формирования корневой системы. С другой стороны, эспарцет редко повышает использование соединений фосфора из почвы (Вавилов П. П., 1986).

В работах Николаева Е. В. отмечается, что эспарцет к почвам не требователен. Хорошо растёт на известковых мергелестых почвах. Он произрастает на малопродуктивных пастбищах с щебнистыми и каменистыми почвами богатыми известью, которые занимают большие площади в предгорных и степных районах Крыма. Эспарцет хорошо себя чувствует в высокой каменистой каштановой степи (зоны Евпатории) и юго-западной каштановой степи (Сакский район). Высокие урожаи также получают в зоне предгорной карбонатно-черноземной степи (Белогорский район) и низкогорной комплексно-солонцеватой каштановой степи (Ленинского района). В этих зонах продуктивность эспарцета выше на 20-30%, чем люцерны (Николаев Е. В., 1999).

3. Система обработки почвы.

После уборки предшественника под эспарцет проводят лущение на глубину 5-7см. В случае засорения корнеотпрысковыми сорняками (осот, вьюнок полевой и др.) его лучше осуществлять лемешными лущильниками на глубину 10-12 см. При значительном распространении корнеотпрысковых сорняков, проводят повторное лущение через 2-3 недели после первого (Николаев Е. В. и др. 1999).

Михальчук А. Л., 1951 и др. считают, что после уборки предшественника необходимо проводить лущение на глубину 4-5см. Через 3-4 недели после лущения, участок пашут на зябь, как только прорастут сорняки. Эспарцет развивает глубокую корневую систему, следовательно, вспашку под зябь нужно проводить, не менее чем на 25-27см, а при возможности и на 30-35см: там где пахотный слой меньше, пашут на полную глубину (Балаев А. П. 1954-1959).

Однако учёные КГАУ считают, что глубокая вспашка на 20-25см, полностью удовлетворяет потребности эспарцета (Николаев Е. В. и др., 1999).

При недостаточно глубоком пахотном горизонте, надо ежегодно, при вспашке под зябь, углублять его на 2-4см, применяя при этом почвоуглубитель. Пахать под зябь нужно плугами с предплужниками. При такой вспашке предплужник снимает верхний, потерявший структуру слой почвы, в котором сохранились семена сорняков и личинки вредителей, и сбрасывает на дно борозды, а основной корпус засыпает их толстым, вывернутым снизу слоем почвы, обладающей хорошей структурой. Семена сорняков и личинки вредителей, запаханные на большую глубину, гибнут. Кроме того, глубокая зяблевая вспашка, способствует улучшению структуры почвы, накопление в ней влаги, а также образованию перегноя, на зиму зябь оставляют неборанованой (Кузнецов В. М., 1963).

В засушливых и полузасушливых районах, применяют выровненную зябь, то есть поле после осенней вспашки культивируют и боронуют. Это позволяет на следующий год ограничить предпосевную обработку боронованием и сразу проводить посев.

Учёные КГАУ считают, что посевы эспарцета целесообразно размещать на выводных полях и запольных участках. Лучшими предшественниками считаются озимые, яровые колосовые и кукуруза на зелёный корм и силос.

1 Послеуборочное лущение стерни, зяблевой вспашкой на глубину 20-22см.

2 Весной проводят предпосевную культивацию на глубину 6см и прикатывание почвы (Николаев Е. В., и др).

Пар под летние посевы эспарцета требуется обрабатывать культиваторами послойно, первый раз на глубину 12-14см, второй на 8-10см, третий на 6-8см. Для первой и второй культивации, применяют лапчатые культиваторы. В тех случаях, когда на участке имеются корнеотпрысковые сорняки, многолемешные без отвалов. При последующих и особенно предпосевной культивациях пар обрабатывают мелко, чтобы не переворачивать и не иссушать почву. Послойная обработка пара хорошее средство для очистки поля от сорняков (Михальчук А. Л., 1951). До посева эспарцета, поле держат в чистом от сорняков виде. По мере надобности культивируют. Непосредственно перед посевом проводят предпосевную культивацию, на глубину 6см и для обеспечения равномерной заделки семян, поле прикатывают кольчатыми катками (Николаев Е. В. 1984). Если семена эспарцета высевают как пожнивную культуру после вико-овсяной смеси, озимого рапса, ячменя и других ранних, обработку почвы ведут следующим образом.

Вслед за уборкой предшественника, но не позднее чем за 3-4 недели до наступления срока посева эспарцета, поле пашут на глубину 20-22см плугами с предплужниками и вслед тщательно боронуют в 2 следа, такой период необходимо для того, чтобы накопить влагу в почве, а также уничтожить сорняки после того, как семена прорастут и дадут всходы и затем посеять эспарцет в чистую от сорняков, влажную почву. Перед посевом поле обрабатывают культиваторами на глубину заделки семян. Если до посева почвы не дано необходимого количества осадков, пускают тяжёлые кольчато-шпоровые катки, для уплотнения верхнего слоя. Паровое поле прикатывают перед посевом семенников эспарцета также и тогда, когда верхний слой почвы сухой, чтобы подтянуть влагу из нижних слоёв (Назаренко К. В., 1961).

Лучший способ посева – сплошной рядовой с междурядьями 15см. Норма высева 3 млн. всхожих семян на гектар (80-100 кг/га).

Эспарцет при прорастании выносит семядоли на поверхность почвы, поэтому сеять его, несмотря на крупные семена, нужно неглубоко, на 3-4см. Всходы при посеве в конце лета – начале осени появляются через 6-8 дней. За осенний период они укореняются и хорошо переносят зимовку (Николаев Е. В. и др., 1999).

4. Система удобрений.

При посеве требуется вносить гранулированный суперфосфат. По данным ВНИИЗХ, при внесении в рядки 50 кг гранулированного суперфосфата на 1га, урожайности сена эспарцета увеличивается. Семена эспарцета обрабатывают нитрагином. Это повышает урожайность сена на 5-6 ц/га. По данным ВНИИ внесение молибдена и нитрагина повышает урожайность сена на 8,8 ц/га (Николаев Е. В. и др. 1999).

Предельная доза азота для эспарцета без инокуляции семян нитрагином в более засушливой зоне 30кг/га, в более увлажненной 40кг/га. Вносят удобрения на второй год жизни эспарцета рано весной, в период подкормки озимых культур. Так же на бобовых культурах практикуется разработанные лабораторией (филиала Укр НИИОЗа) активные расы ризобактерий. Для обработки семян (ризоторфином). В этом случае азотные удобрения не применяют (Гапиенко А. А. и др., 1999).

Другой источник считает, что прибавка урожая при внесении азотных удобрений перед посевом эспарцета практически не даёт фосфорные удобрения (Р40-60) вносят перед основной обработкой почвы (Николаев Е. В., 1998). В травопольных севооборотах удобрения вносят под культуру, предшествующую многолетним травам, или же непосредственно под многолетние травы, потому, что при таких условиях удобрения лучше используются растениями в течении ротации севооборота. На почвах выщелоченных с укороченным горизонтом при проведении глубокой вспашки под семенники эспарцета необходимо обязательно вносить известь (Михальчук А. П., 1951).

Кузнецов А. М. считает, что на удобрение навозом эспарцет почти не реагирует, а к минеральным удобрениям относится отрицательно (Евтушенко А. Л., 1923). Кулижинский по этому вопросу писал: «эспарцет на навозное удобрение совершенно не отзывается и при внесении навоза под его культуру урожая зелёной массы и семян не повышает. Между тем в последнее время работами ряда исследователей (Деменьчук В. Г., 1958, Давидовский Н. Ф., 1951, Буцерога Н. Г., 1959) установлено, что эспарцет имеет более сложное отношение к удобрениям, чем считалось ранее. Сложность эта определяется типом почв и некоторыми особенностями онтогенетического развития эспарцета. Деменчук 1940 на основании своих исследований утверждает, что эспарцет на кислых почвах не обеспечивает себя биологическим азотом, так как в кислой среде клубеньковые бактерии не развиваются. Недостаток азота не позволяет растениям использовать запасы фосфора и на таких почвах эспарцет реагирует отрицательно на фосфорные удобрения. При больших дозах этих удобрений наблюдается даже особое заболевание растений эспарцета, напоминающее хлороз и влекущее за собой полное расстройство функций листового аппарата, а затем и гибель всего растения. Чтобы эспарцет положительно реагировал на суперфосфат в такие почвы необходимо вносить прежде всего азотные удобрения. На почвах с ясно выраженной щелочной реакцией эспарцет обеспечивает себя биологическим азотом и может положительно реагировать на фосфорные удобрения (Кузнецов В. М., 1969).

Однако наблюдаются случаи (Деменьчук В. И., 1938), когда эспарцет обладает мощной корневой системой, способной использовать фосфор труднорастворимых соединений почвы, может не отзываться на фосфорные удобрения на щелочных почвах (Давидовский М. М., 1951). В литературе имеются указания на то, что растворяющая способность корней эспарцета объясняется их повышенной кислотностью. В связи с этим интересно отметить, по определению Буцерога М. М., 1959) кислотность клеточного сока в корнях эспарцета =0,09% клевера 0,07% и люцерны 0,07% на сырое вещество. Буцерога полагает, что наличие кислоты в клеточном соке корней эспарцета не единственная причина его активности – может иметь значение и биологическая деятельность микроорганизмов в сфере корня. Таким образом, в литературе отсутствует единое мнение об оптимальной системе обработке почвы под эспарцет, особенно в сочетании с удобрениями, что обуславливает высокую актуальность специальных ииследований в условиях предгорно-степной зоны Крыма.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство

Агрономия

Преподавателям

Юридические темы