Продуктивные возможности растений кормовых бобов у разных по окультуренности сортообразцов

Кормовые бобы являются ценной кормовой культурой [1]. По сбору зеленой массы в одновидовом агрофитоценозе они сопоставимы с пелюшкой и викой посевной [2], а зеленая масса , сенная мука и силос богаты минеральными веществами , ферментами , витаминами А , С , группы В . Семена содержат до 35% хорошо сбалансированного по аминокислотному и легко усваиваемого белка [3,4]. По эффективности симбиотической азотфиксации они даже превосходят самую распространенную в России зернобобовую культуру горох [5].

Поэтому неслучайно кормовые бобы выращивают во многих странах мира . Площадь их посева в мировом земледелии составляет примерно 7 млн . га . Самые древние районы возделывания этой культуры расположены в Европе , Азии и Африке . В Африке больше всего их возделывают в Эфиопии , Марокко , и Египте , а в Европе - в Италии , Чехии , Испании , Греции , Франции , Германии , Австрии и Англии . К примеру , производство кормовых бобов во Франции достигло в 2002 году 380 тысяч тонн и направлено , в основном , на экспорт в развивающиеся страны . Данная страна производит больше бобов , чем Англия , но меньше , чем Австралия [6]. Общее же потребление бобов в Греции составляет сейчас 6 - 8 тысяч тонн . Площадь посева в 2000 году - 3 200 га , производство зерна – 6 300 тонн [7]. Но мировым лидером по выращиванию кормовых бобов является Китай , который производит в настоящее время более 65% мировой продукции зерна культуры . Здесь ежегодно засевают 2 млн . га пашни и получают в среднем 2 т зерна с га , а на орошаемых землях урожайность достигает 5 т / га [8].

В производстве они широко используются не только для приготовления кормов , но и безопасной пищи для человека [9].

За рубежом интерес к кормовым бобам растет и в связи с развитием органического земледелия. Выявлено,     что их     растения более конкурентоспособны к сорнякам и лучше переносят боронование, чем горох, являясь хорошим предшественником, особенно на почвах, инфицированных Афаномицетами [10].

В России же посевы кормовых бобов по - прежнему остаются незначительными . В последние десятилетия их площади в стране даже сократились ( с 684 тыс . га в 1962 году до 20 тыс . га к 2000 году ), а по отдельным регионам составляют сейчас всего 8

несколько десятков гектаров . Это притом , что спрос на высокобелковый корм в Российской Федерации достаточно высокий .

Для изменения сложившегося положения концепцией развития кормопроизводства в Российской Федерации [11] предусматривается , помимо агротехнических и организационных мероприятий , создание более совершенных сортов , способных за непродолжительный вегетационный период эффективно использовать ресурсы среды и формировать высокий и качественный урожай . Особую актуальность этот вопрос приобрел в связи принятием Национального проекта « Развитие агропромышленного комплекса АПК ».

С учетом этого , нами были проведены комплексные морфофизиологические исследования , целью которых являлась оценка возможностей и перспектив селекции кормовых бобов в получении высокого и качественного урожая зеленой массы и семян в условиях Центрально - Черноземного региона страны .

М атериал и методика исследований

Объектами исследований являлись растения 10 селекционных сортообразцов и 3 дикорастущих форм , различающихся по происхождению , урожайности и адаптивным возможностям . Опыты проводили в полевых условиях 2002…2006 годов в рамках совместной научной работы Орел ГАУ и Всероссийского НИИ зернобобовых и крупяных культур . Площадь опытной делянки составляла 10 м ², повторность 4- х кратная , размещение делянок рендомизированное . Уход за растениями и уборку проводили по рекомендованной для культуры и зоны методике . При изучении сортообразцов применяли общепринятые в селекцентрах методы [12,13,14].

Результаты и их обсуждение

Подтверждено , что бобы являются высокопродуктивной кормовой культурой . В годы исследований урожайность семян составляла в среднем 3,46 т / га , а зелёной массы растений в фазу силосной спелости - 34,2 т / га . Наибольшая ее величина формировалась во влажные и теплые годы (2003, 2004 и 2006), а в засушливых погодных условиях (2005 год ) она резко снижалась ( в среднем на 20,8 %). Выявлена достоверная положительная связь между величиной надземной сухой массы и количеством осадков , выпавших за период всходы - цветение r = +0,67 ( рис . 1).

Селекционные средне - и высокоурожайные сорта существенных различий по данному показателю не имели , тогда как дикорастущие формы они превосходили в среднем на 24%. Среди изученных сортообразцов наибольшую зеленую массу формировали современные сорта Янтарные и Стрелецкие , а наименьшую – дикорастущие формы К 1559 и К 156.

Генотипические же различия растений кормовых бобов по урожаю зеленой массы были выражены слабее и находились на уровне 14 % ( рис . 2).

го ^

к го ф с; ф

2003 2004 2005 2006

Рисунок 1 – Урожайность зелёной массы растений кормовых бобов в разные годы исследований

С е л е к ц и о н н ы е с о р т о о б р а з ц ы

• 1    - Дикорастущие ;

• 2    - Низкоурожайные ;

• 3    - Среднеурожайные ;

• 4    - Высокоурожайные

  Рисунок 2 – Урожайность зелёной массы у разных по окультуренности сортообразцов кормовых бобов , среднее за 2003-2006 гг .

Более значимые различия выявлены по накоплению сухой массы на одно растение . Современные высокоурожайные сорта по этому показателю превосходили селекционные среднеурожайные образцы на 9,8%, низкоурожайные - на 22%, а дикорастущие формы - на 30,5%, что было обусловлено более мощным развитием вегетативных органов растений , которые характеризовались относительно длинным стеблем ( в среднем 106 см ) и высокой облиственностью ( в среднем 17,4 шт .). По величине этих показателей они превосходили дикорастущие формы на 24 и 21%, соответственно ( табл . 1).

Достоверные различия по биологической продуктивности между группами сортообразцов начинали проявляться лишь в период цветения – плодообразования и затем устойчиво сохранялись вплоть до уборки .

Преимущество высокоурожайных сортов достигалось в данном случае за счет более активного продукционного процесса растений в период генеративного развития . По интенсивности накопления сухой массы в единицу времени в фазу начала созревания нижних бобов они превосходили дикорастущие формы и низкоурожайные образцы в среднем на 32,7 и 26,4% соответственно , а среднеурожайные сорта – на 5,2% ( рис . 3).

Таблица 1 – Генотипические различия по биологической продуктивности и морфологическим особенностям растений кормовых бобов в среднем за 2003-2006 гг .

№ п / п	1 у О и	1=1 ю н О § Cd ^ 1=1	Среднее количество штук на растение		cd cd н X о U Рн
			листьев	листо вых пласти нок
Дикорастущие
1	К 1559*	71,1	12,7	61,3	12,88
2	К 1775*	84,0	14,4	76,1	16,87
3	К 1565*	87,3	14,2	65,9	18,88
	среднее	80,8	13,8	67,8	16,21
Селекционные : низкоурожайные
4	БЦ 1	101,7	14,1	70,4	20,33
5	К 8096	79,9	10,7	36,4	17,00
6	Tista	84,2	10,9	33,0	17,19
среднее		88,6	11,9	35,0	18,17
среднеурожайные
7	SU-R - 5/ 13	113,6	17,9	90,6	26,90
8	Исток	101,4	15,4	89,2	21,04
9	Янтарные	113,7	14,8	87,8	24,29
10	Узуновские	99,2	14,7	84,4	21,77
среднее		107,0	16,5	88,0	23,50
высокоурожайные
11	Орлецкие	107,1	18,0	90,4	24,20
12	Мария	100,7	16,7	92,4	21,52
13	Стрелецкие	110,3	17,5	90,3	24,30
среднее		106,0	17,4	91,0
НСР 05		4,7		7,8

Накопление биомассы на начальных фазах роста растений у всех изученных сортообразцов происходило преимущественно за счет листьев , удельный вклад которых составлял 75,7 - 77,8%. Однако , начиная с фазы цветения , из - за физиологического старения и интенсивного отмирания в нижних ярусах , их роль в системе целого растения начинала резко снижаться и к моменту почернения нижних бобов составляла всего лишь 9,112,3%.

В этот период полное преимущество в накоплении сухой массы переходило к стеблям и плодам растений . Причем , у низкоурожайных образцов в продукционном процессе доминировал стебель (44,5 - 46,3%), а у современных высокоурожайных сортов – плоды ( рис . 4).

То есть , эффективное распределение ассимилятов между органами растений и у кормовых бобов является одним из главных механизмов достижения в процессе селекции более высокого урожая семян . В этой связи уборочный индекс , очевидно , можно рассматривать в виде ценного селекционного показателя при создании новых сортов культуры , так как он имеет высокую генотипическую обусловленность и слабо зависит от погодных условий вегетации .

Фазы роста

100%

80%

60%

40%

20%

	30,6	—	32,7	—	33,7	—	37,3	—
[щхй
	13,8 45,3		13,3 46,3		12,4 42,2		12,9 39,4
	10,3		17,7 1		11,7		10,4

)|( 1. Дикорастущие

• 2.    Низкоурожайные

• — о— 3. Среднеурожайные

• 4.    Высокоурожайные

  Рисунок 3 – Интенсивность нарастания биомассы растений у изученных сортообразцов кормовых бобов , по средним за 2003 – 2006 гг .

0%

Селекционные

• ■ листья □ стебли □ створки и семена

  Рисунок 4 – Характер распределение сухого вещества по органам растений кормовых бобов в фазу зеленой спелости плодов , по средним за 2003-2006 гг .

Таблица 2 - Переваримость и энергетическая ценность зеленой массы у сортообразцов кормовых бобов , среднее за 2003-2006 гг .

Сортообразец	Показатели кормовой ценности растений *
	СП ,%	СК ,%		КП ,%	ОЭ , МДж
Дикорастущие
1. К 1559	24,7	15,20		80,16	12,01
2. К 1775	22,5	14,59		80,27	12,03
3. К 1565	24,3	15,95		79,41	11,90
Среднее	23,8	15,25		79,95	11,98
Селекционные : низкоурожайные
4. БЦ 1	25,1		13,14	81,59	12,31
5. К 8096	24,0		13,55	81,51	12,22
6.Tista	23,5		12,88	82,00	12,30
Среднее	24,1		13,20	81,70	12,28
среднеурожайные
7.Su-R-5/13	21,2		13,09	81,36	12,26
8. Исток	23,1		12,66	82,13	12,32
9. Янтарные	24,6		13,00	82,10	12,32
10. Узуновски	23,4		13,41	81,51	12,22
Среднее	23,1		13,04	81,78	12,28
высокоурожайные
11. Орлецкие	23,7		14,00	81,04	12,15
12. Мария	24,2		13,23	81,83	12,28
13. Стрелецкие	22,6		13,13	81,60	12,24
Среднее	23,5		13,44	81,49	12,22

* - СП – содержание сырого протеина ; Содержание клетчатки ; КП – коэффициент переваримости ; ОЭ – обменная энергия

Экспериментальные данные показывают , что в селекции культуры по данному показателю имеются еще большие неиспользованные резервы – у перспективных сортов его величину можно еще увеличить на 5 - 10%, то есть довести до уровня 50 -55%, что позволит при общей высокой массе надземных органов формировать и высокий урожай семян .

Современные сорта кормовых бобов формировали не только высокий, но и качественный урожай. В годы исследований коэффициент переваримости зеленой массы растений у изученных генотипов культуры составлял в среднем 79,95 – 81,78%. Наиболее высокими значениями этого показателя отличались представители современных сортов Исток и Янтарные, а самыми низкими – дикорастущие формы (табл. 2).

Аналогичные результаты получены и по калорийности. Содержание обменной энергии в зерне кормовых бобов составляло в среднем 11,35 -13,22 МДж, а в зеленой массе – 11,90 - 12,32 МДж. Наиболее высокими кормовыми достоинствами отличались листья и семена - установлена выраженная динамика увеличения концентрации азота в органах растений от стеблей к листьям и семенам [9].

Таким образом , подтверждено , что культура кормовые бобы о бладает высоким биологическим потенциалом продуктивности и потребительскими качествами . Растения современных ее генотипов формируют в среднем 11,15 г семян и 24,08 г сухой массы , что в производственных условиях позволяет гарантированно получать 35 – 45 т / га зеленой массы и от 3,5 до 4,5 т / га семян . За период селекции от дикорастущих форм до современных сортов урожайность семян выросла у кормовых бобов с 0,95 до 4,43 т / га , а зелёной массы – с 17,8 до 42,1 т / га , причем без ухудшения их потребительских качеств . По содержанию в корме обменной энергии современные сорта культуры не уступают дикорастущим формам . Тем не менее , генетические резервы дальнейшего увеличения урожайности кормовых бобов далеко не исчерпаны . Продуктивный потенциал культуры в агроэкологических условиях Центрально Черноземного региона России может обеспечить получение до 7,0 тонн семян и от 50 до 55 тонн зелёной массы на гектар , что открывает большие возможности для широкого ее использования в производстве .