зерно-бобовые культуры: горох, соя, фасоль, нут
Обширная группа культурных растений, семена и вегетативные органы которых в 2-5 раз богаче белком в сравнении со злаковыми, уже давно привлекает внимание человека. Некоторые бобовые растения (соя, арахис) занимают важное место в мировом производстве растительных масел.
Бобовые культуры обладают мощной стержневой, глубоко проникающей в почву корневой системой. В отличие от всех других растений им присущ симбиоз с клубеньковыми бактериями. Все это дает бобовым культурам неоспоримые преимущества в плане повышения эффективности плодородия почвы. Например, важнейшая особенность гороха, как и всех других бобовидных культур, - его способность усваивать азот воздуха с помощью клубеньковых бактерий, поселяющихся на корнях. На площади 1 га в течение вегетационного периода при благоприятных условиях растения могут накопить в почве 100-120 кг азота (Керефов, 1975). Такое количество азота может заменить 20-25 т навоза. Кроме этого, бобовые культуры хорошо используют труднодоступные элементы минерального происхождения, особенно фосфор. Немало важен и тот факт, что не только семена, но и вся биомасса, остающаяся после уборке, особенно корневые системы растений, содержат повышенное количество белковых веществ, что оптимизирует аминокислотный потенциал почв. Все это создает благоприятную среду для последующих культур.
Решение весьма острой и сложной белковой проблемы мира в значительной мере определяется уровнем производства зерно-бобовых культур.
Горох. Важнейшая бобовая культура нашей страны происходит из районов Переднеазиатского генетического центра. Это очень древнее культурное растение с широким современным ареалом возделывания.
Горох посевной - основной возделываемый вид, отличается холодостойкостью, высокими требованиями к влаге, скороспелостью. По природе своей горох - культура богатых высокоплодородных почв. Он предъявляет высокие требования к хорошей аэрации и рыхлости почвы на большую глубину.
Лучшие для него земли, как и для пшеницы, - черноземы различных подтипов, и уровень их плодородия пропорционален гумусовому содержанию. Горох плохо растет на плотных и бесструктурных почвах тяжелого гранулометрического состава, не выносит заболачивания, даже временного. Отрицательно реагирует на почвенную засуху. Угнетается на кислых почвах и нечувствителен к карбонатности. Хорошо растет в пределах рН от 6,0 до 8,5. Для гороха неблагоприятны песчаные и супесчаные почвы. Горох очень чувствителен к солонцеватости и засолению.Необходимо отметить, что в процессе длительного возделывания, селекции и целенаправленного отбора сформировались экотипы гороха, отвечающие зональным природным особенностям. Это позволяет возделывать горох в нашей стране почти повсеместно, за исключением резко засушливых территорий.
Лучшие предшественники гороха - культуры, оставляющие поле чистым от сорняков, с достаточным количеством питательных веществ и влаги. К ним относятся озимые по пару и хорошо удобряемые пропашные культуры (картофель, корнеплоды, кукуруза и др.). Горох плохо выносит повторные посевы, так как поражается болезнями (фузариоз) и повреждается вредителями (долгоносик, плодожорка), в почве быстро размножаются нематоды. По этой же причине его нельзя размещать рядом с клевером, где зимуют клубеньковые долгоносики. Горох можно сеять и после яровых зерновых.
Многие исследователи рекомендуют возвращать горох на прежнее поле не ранее чем через 4 года.
Горох - ценный предшественник для других культур. Его часто помещают в севообороте между двумя зерновыми хлебами или между зерновыми и техническими. Скороспелые сорта высевают в занятых парах, и здесь они служат хорошим предшественником озимых культур во многих зонах страны.
Соя. В земледелии мира соя - ведущая бобовая культура. Ее площади еще в 1976 г. достигли 42 млн га, в 2005 г. - 93 млн га. Основные производители сои: США, Бразилия, Аргентина, Китай, Япония, Франция, Германия, Италия. Посевные площади сои, например в США, составляют 23 млн га, в России же только 400-600 тыс.
га. Таким образом, соя как самая высокобелковая и одновременно масличная культура лидирует в мировом земледелии. Усиленно пропагандируется возделывание сои сейчас в России. Создан даже Российский соевый союз. Практика и научные исследования показывают высокую продуктивность посевов сои на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.Соя - древнейшее культурное растение мира. Центр ее происхождения - Юго-восточные районы Азии (Китай, Корея) с бурыми лесными почвами и желтоземами. Эти почвы являются лучшими для культуры сои. Они отличаются достаточной влажностью, слабокислой реакцией среды и среднегумусовым содержанием.
Из всех зернобобовых культур соя наиболее влаголюбива. Оптимальная влажность почвы около 80 % от наименьшей влагоемкости. Однако переувлажнение соя переносит плохо и при влажности выше 80 % дает излишний вегетативный рост, снижая количество зерна. В то же время мощно развитая корневая система помогает сое переносить кратковременный недостаток влаги в почве. Однако климатический недостаток влаги ограничивает урожайность сои. Так, в Ростовской области на большей части территории влаги достаточно для получения урожая до 17-22 ц/га, а применение орошения позволяет получать гарантированные высокие урожаи в 30 ц/га (Соя. Технология возделывания в Ростовской области, 2005).
Соя - культура слабокислых почв. Нормальный роста и развитие сои протекает при реакции почвенной среды в интервале pH (KCl) 5,5-6,5. Смещение pH в ту или другую сторону ведет к угнетению растений (Гричун, 1977). Это соответствует pH водной суспензии на уровне 6,0-7,0. Известкование сильнокислых почв снижает содержание в растениях алюминия и увеличивает - кальция, улучшается деятельность клубеньковых бактерий. Обменный алюминий в количестве 5,5 м.-экв на 100 г почвы снижает урожай зерна на 50 % (Peres Colar, 1977).
Отношение к реакции почвенной среды оказывается неоднозначным. Селекционная наука, особенно работы ученых ВНИИСЗК и ВНИИМК, расширили сортовой ассортимент сои, вплоть до возможности ее культивирования на почвах нейтральных и слабощелочных.
В Ростовской области рекомендуются сорта сои Веселовская 3, Зерноградская 2, Дон 21 и др., которые успешно осваивают черноземы и каштановые почвы, имеющие pH за пределами слабокислого интервала.Соя малотребовательна к гранулометрическому составу и приспосабливается как к супесчаным, так и к глинистым почвам. Она не предъявляет высоких требований к богатству органическим веществом, хорошо растет на средне- и малогумусных лесных почвах, на богатых органикой бруниземах, черноземах и лугово-черноземовидных почвах, на осушенных торфяниках.
Соя отрицательно относится к карбонатности, не переносит засоление и солонцеватость. В опыте Ю. И. Иванова и Г. В. Удовенко (1976) соя оказалась самой чувствительной культурой к засолению среди ячменя, пшеницы, овса, сорго, кукурузы, нута, чины и др.
Опытами научных учреждений Дальнего Востока установлено отрицательное влияние повторных посевов сои в севообороте, а также преимущественно для нее севооборота перед монокультурой. Лучшие предшественники для сои - клевер, озимые, идущие по удобренному навозом пару, или кукуруза, размещенная по обороту пласта трав.
По данным Всероссийского НИИ сои, оптимальным является насыщение севооборота соей до 40 %, при 50 % насыщения урожайность сои снижалась с 15,5 до 13,2 ц с га.
Фасоль. Под этим названием объединяются около 200 видов, 20 из которых являются культурными. Они занимают в мировых посевах второе место после сои.
Полиморфный род фасоли включает две резко различающиеся географические группы - американскую (крупносемянную, из тропической Америки) и азиатскую (мелкосемянную, из ЮгоВосточной Азии). Обе группы широко возделываются в мировом земледелии. Из нескольких видов фасоли, культивируемых у нас, наиболее распространена фасоль обыкновенная. Все виды фасоли теплолюбивые и требовательны к свету. Отношение к влаге у них различное - от сравнительной засухоустойчивости до ярко выраженной влаголюбивости.
Фасоль - культура нейтральных, слабокислых и слабощелочных почв.
Хорошо растет на черноземах, коричневых, серо-коричневых почвах и на сероземах при орошении. Не реагирует на карбо- натность почв. Дает хорошие урожаи при условии обеспеченности элементами питания, включая бурые и желто-бурые лесные почвы, красноземы и желтоземы даже легкого гранулометрического состава. Благоприятны для фасоли суглинистые почвы всех типов и оструктуренные сероземы тяжелосуглинистые и легко-глинистые. Слитость и солонцеватость переносит плохо. Неустойчива к засолению и заболачиванию.Фасоль - прекрасный предшественник для яровых зерновых, а в южной увлажненной зоне и для озимых культур. В Средней Азии ее можно высевать пожнивно после озимых. Фасоль часто возделывают в смешанных посевах с кукурузой и картофелем.
Показатели оптимума и минимума даны в табл. 7.3.
Таблица 7.3
показатели оптимума, экономически допустимого минимума и максимума почвенных характеристик для зерновых бобовых культур