Люпин — древнейшее культурное растение

Селекционная работа по выведению кормовых сортов жёлтого и узколистного люпина стала возможной после того, как в биохимической лаборатории Всесоюзного института растениеводства в 1931 г. под руководством Н. Н. Иванова был установлен экспрессс-метод анализа растений люпина на алка-лоидность как в лабораторных, так и в полевых условиях. Этот метод отличался простотой по сравнению с методом Зенгбу

ша, и с его помощью были выделены практически безалкалоидные растения (Иванов Н.Н., Смирнова М.И., 1932; Смирнова-Иконникова М.И., 1938). По мнению Н. И. Вавилова (1932) обнаружение безалкалоидного люпина - это открытие, представляющее исключительный интерес для агрономической практики. Именно с этого времени и начался отсчёт становления люпина как кормовой культуры. Первыми сортами отечественной селекции кормового жёлтого люпина были сорта Юбилейный (Пушкинская опытная станция), Белорусский кормовой, Белорусский 6, Быстрорастущий 3 (Белорусский институт земледелия). На Новозыбковской опытной станции был создан ряд малоалкалоидных сортов жёлтого люпина -Малоалкалоидный 1, Малоалкалоидный 2, Малоалкалоидный 3. Приобрёл большое значение и распространение сорт этой станции Быстрорастущий 4, созданный К.И. Саввичевым. Сорт был районирован в 36 областях бывшего Советского Союза, а его автор впоследствии стал Героем Социалистического труда. Появились и первые в нашей стране кормовые сорта люпина белого (Носовский 3) и узколистного люпина (Синий 1, Сине-розовый 2). Энергичная селекционная работа с люпином привела к значительному расширению его посевов, как на зелёное удобрение, так и на корм. Уже в 60-70-х годах посевные площади люпина на зерно в бывшем СССР приближались к 500 тыс. га, а на зелёный корм и силос составляли около 1,5 млн. га.

Обнаружение безалкалоидных растений жёлтого, узколистного и белого люпинов в конце 20-х — начале 30-х годов XX века ознаменовало наступление нового этапа люпиносеяния, открывшие огромные возможности использования этой культуры в животноводстве для укрепления кормовой базы и увеличения производства растительного белка. С этого времени люпин стал занимать всё более значительное место в мировом земледелии. В настоящее время большое внимание люпиносеянию уделяют в таких странах как Австралия, Германия, Португалия, Франция, Испания, Италия, Перу, Чили и других (Турбин Н.В., Лавриненко Г.Т., 1974; Гатаулина ГГ., 1977; Таранухо Г.И., 1989).

Однако, история возделывания люпина в мировом земледелии не была безоблачной. Массовое распространение фузариоза и отсутствие в то время устойчивых к этому заболеванию сортов вызвали быстрое и значительное сокращение посевных площадей (Дорожкин Н.А., Чекалинская Н.И.,1965; Дорожкин Н.А., Чикалинская Н.И., Нитиевская В.И.,1978). И в 1990 году люпин на зерно в Российской Федерации возделывался лишь на 40 тыс. га (Такунов И.П., Лихачёв Б.С., 1994). Потребовалось около двадцати лет, чтобы селекционным путём преодолеть фузариозное увядание люпина (трахеомикоза), вызываемое грибом Fusarium oxysporum Schl. Было создано новое поколение фузариозо-устойчивых сортов, внедрение которых послужило возрождению культуры люпина (Саввичева И.К., 1986, 1992; Лихачёв Б.С., 1995,19976; Лихачёв Б.С., Саввичева И.К., Агеева П.А. и др., 1996,2000).

В связи с успехами селекции интерес к люпину в современном земледелии вновь возрастает. Люпин, в отличие от других кормовых культур, обладает способностью хорошо произрастать на лёгких низкоплодородных почвах, характеризуясь при этом высокой азотфиксирующей способностью по сравнению с другими однолетними бобовыми культурами (Жуков М.С., 1973).

2. Требования к факторам внешней среды

К почвам люпин нетребователен. Может расти и на солнце, и в полутени. Предпочитает влажные места. Холодостоек. В сухую погоду его необходимо поливать.

В первой половине вегетации люпин не требователен к теплу. Люпин – растение холодостойкое, семена прорастают при 3-5°С, всходы переносят кратковременные заморозки …-3…-6°С. Вегетативные органы хорошо растут при 7-12°С, для развития плодов требуется более высокая температура. Люпин особенно требователен к теплу в период налива семян и созревания, при температуре ниже 14°С эти процессы приостанавливаются, вегетация сильно затягивается. За вегетационный период растениям люпина белого требуется сумма активных температур – 2600-2800°С, желтого – 2400-2600°С, узколистного – 1800-2000°С (для современных скороспелых сортов с ограниченным ветвлением на 200-500°С меньше).

Общий расход воды на создание единицы сухого вещества (коэффициент водопотребления) составляет за вегетацию – 350-400. Однако, эта величина зависит от периода развития растений и условий влагообеспеченности. Потребление влаги посевом постепенно возрастает с момента всходов до фазы сизых бобов.

Для набухания и прорастания семян требуется более 120% воды от их сухой массы. Критическая ситуация в развитии посева может возникнуть в период посева – всходов, если весна сухая, с сильным ветром. В этом случае верхний слой почвы быстро иссушается. Запоздание с посевом, неравномерная заделка семян, отсутствие прикатывания могут привести к поздним, недружным и изреженным всходам, урожайность резко снижается. Люпин особенно чувствителен к недостатку влаги в период бутонизации – цветение и завязывание плодов. Дефицит влаги в это время приводит к резкому ограничению вегетативного роста, сокращению завязываемости плодов и понижению урожая в 3-4 раза, по сравнению с урожаем в оптимальных условиях. В период налива и созревания семян потребность во влаге снижается.

Люпин – светолюбивое растение. Для него характерно явление гелиотропизма – листья всегда повернуты перпендикулярно лучам Солнца. Размещение более 100 растений на 1м² способствует быстрому отмиранию нижних слабоосвещенных листьев. Современные сорта люпина быстрее растут и развиваются в условиях длинного дня.

3. Биологические особенности культуры

Уровень фиксации атмосферного азота симбиотическими системами люпина зависит не только от применяемого штамма клубеньковых бактерий, но и от биологических особенностей растений. Специфические особенности разных генотипов люпина оказывают влияние на жизнедеятельность бактерий и, следовательно, на эффективность симбиоза в целом. В связи с этим необходимы исследования, которые имели бы целью повышение отзывчивости люпина на симбиоз с клубеньковыми бактериями. Главным направлением в усилении биологической азотфиксации и увеличении белковой продуктивности является подбор сортов, способных к активному симбиозу и формированию высокого урожая и установление комплементарных симбионтов для определённых условий почвенно-климатических зон.

По размерам фиксации молекулярного азота воздуха люпин не имеет себе равных среди всех однолетних бобовых культур. Но чтобы максимально использовать этот уникальный биологический потенциал, необходимо усилить генетическое сродство растения-хозяина и штамма клубеньковых бактерий. Это возможно за счёт параллельной селекции на повышение симбиотической активности макро- и микросимбионта, а также за счёт создания симбиотических систем из уже существующих сортов люпина и производственных штаммов на основе их комплементарно-сти. Однако вопросы видо- и сортоспецифичности люпина к клубеньковым бактериям и штаммоспецифичност к растению-хозяину недостаточно изучены, не установлены комплементарные сочетания для определённых экологических условий.

 Скачать реферат