CC BY
88
пищевые характеристики гороха, объемы его потребления невелики и в среднем по оценкам экспертов не превышают 300 г в год на душу населения. Доля продовольственного использования гороха в стране составляет 15-21 % от внутреннего потребления, или 260-300 тыс. т в год.
Ежегодно на экспорт идет 12-30 % зерна гороха. В 2013/14 МГ он может составить 600 тыс. т. По итогам июля-октября 2013 г. он составил 156 тыс. т, в том числе 44,1 тыс. т гороховой крупы. Основные объемы гороха был поставлены в Турцию (44 % экспорта гороха, или 68,2 тыс. т), в Италию (24 %, или 37,2 тыс. т) и Индию (7 %, или 16,8 тыс. т). Всего же по прогнозам ИА «АПК-Информ» экспорт гороха может составить более 600 тыс. т [3].
Следует отметить, что в последние годы существенно увеличилось производство еще одной ценной зернобобовой культуры - нута. Значительно повысилась его доля в общем экспорте зернобобовых. Если в 2010/ 11 МГ на нут приходилось лишь 7 % от общероссийского экспорта зернобобовых культур, то в 2012/13 МГ -до 24 %. По итогам июля-октября 2013 г. экспортировано 111 тыс. т зерна этой культуры в 25 стран мира. Лидерами среди стран-импортеров российского нута стали Индия (88,2 тыс. т) и Турция (62,7 тыс. т). Следует отметить, что в 2011/12 МГ Турция закупила 82,3 тыс. т, или 76 % всего экспорта российского нута.
Крупнейшими компаниями-поставщиками гороха на экспорт являются ООО «МЗК», ЗАО «Агропром-Импэкс» и ООО «Южная сырьевая компания» (39 % общероссийского экспорта); нута - ООО «МЗК», ООО ТД «Содружество» и ООО «Кубань-зернопродукт-Экспо» (53 %).
Таким образом, среди всех производимых в России зернобобовых культур наиболее перспективны для экспорта горох и нут. Одним из сдерживающих факторов развития данного направления могут оказаться невысокие качественные показатели гороха по сравнению с горо-о хом, экспортируемым одним из ос-^ новных конкурентов - Канадой. До 2 настоящего времени российский го-ф рох выигрывал в цене, но, утратив | это преимущество, России будет § трудно удержать позиции на миро® вом рынке. ш
а т
V
Литература
1. Зотиков В.И., Сидоренко B.C., На-умкина Т.С., Шевченко С.Н. Зернобобовые культуры в РФ: современное состояние, перспективы производства и семеноводства/Перспективы и направления увеличения производства растительного белка в Самарской области: Научно-информационный бюллетень Самарского НИИСХ, 2012. - № 2.
2. Зотиков В.И. Зернобобовые культуры - источник растительного белка. -Орел: ГНУ ВНИИЗБК, 2010. - 268 с.
3. Рынок основных зернобобовых культур Украины и России. - «АПК-Ин-форм, 2013. - 49 с.
4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. - Т. 1. Сорта растений. - М., 2014. - 456 с.
Role of leguminous crops in economy of Russia
V.I. Zotikov, T.S. Naumkina, V.S. Sidorenko
Dynamics of production of leguminous crops in Russia is considered. Growth of areas under crops and the total yield is marked. Peas makes 70 % of total yield. At choice of seed grain of 63 % of agricultural commodity producers prefers domestic varieties. Almost all export of leguminous crops is presented by peas and chick pea and makes 97-100 %. Keywords: leguminous crops, peas, chick pea, areas under crops, total yield, productivity, variety, expenses for cultivation, intrinsic consumption, export deliveries, price, CTP, EXW.
УДК 63S.6S:S81.133.1
Сравнительная
оценка
размеров
симбиотической
азотфиксации
зернобобовых
культур
А.Г. ВАСИЛЬЧИКОВ, кандидат биологических наук
Всроссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: [email protected]
Приведены результаты работ по сравнительной оценке размеров симбиотической азотфиксации зернобобовых культур, возделываемых в Орловской области.
Ключевые слова: симбиоз, азотфик-сация, метод редукции ацетилена, зернобобовые культуры, люпин, соя, фасоль.
Количество симбиотически фиксированного азота и его доля в азотном балансе растений зависит от многих генетических и средовых факторов, в том числе и от вида растений. Реальные размеры азотфиксации в зависимости от условий могут сильно колебаться, а при неблагоприятных условиях азотфиксация может вообще отсутствовать.
В связи с этим зернобобовые культуры можно расположить в определенный ранжированный ряд (по убывающей интенсивности азотфиксации).
Наибольшей азотфиксирующей активностью обладают узколистный и белый люпин, несколько меньшей -кормовые бобы, желтый люпин и соя. Клубеньки у этих культур функционируют длительное время, практически до начала созревания семян. Азотфиксация начинается достаточно рано, достигая максимума в фазе бутонизации, и остается на достаточно высоком уровне до конца вегетации.
Промежуточное положение по размерам азотфиксации занимают чечевица и чина. Наиболее низкая азотфиксирующая способность у гороха, вики, фасоли и нута. У гороха и вики это связано с ранним от-
миранием клубеньков и соответственно очень коротким периодом азотфиксации, особенно во время засухи. Низкая азотфиксация у нута в наших условиях обусловлена его недавней интродукцией и отсутствием в почве специфичных ризобий для этой культуры. Фасоль же, отселек-тированная как огородная культура, т.е. культура плодородных почв, в какой то степени утратила симбио-тическую азотфиксирующую активность.
Количественные оценки размеров азотфиксации различаются очень сильно, что может объясняться разными методами определения, различными почвенно-климатическими условиями, сортовой диверсификацией различных видов. При этом варьирование в большей степени определяется климатическими условиями и годом пользования и в меньшей - системой обработки почвы и вносимыми удобрениями [I].
Имеющиеся методы количественного учета азотфиксации довольно приблизительны. В более ранних исследованиях расчеты фиксированного азота проводили с использованием коэффициента Хопкинса-Пи-терса, условно считая, что 2/3 накопленного растениями азота потребляется из воздуха и 1/3 - из почвы. При этом в расчет не принимаются особенности почвы, климата, системы удобрений, вида и сорта бобовых, что нельзя признать правомерным.
В настоящее время для определения интенсивности азотфиксации наиболее часто используют три метода: разностный, изотопный (обогащение изотопом 15Ы) и ацетилен-ре-дуктазный. Мы использовали третий метод - редукции ацетилена, с помощью газового хроматографа «Цвет-106» согласно утвержденной методике [2]. Интенсивность азот-фиксации таких культур, как соя, фасоль, люпин узколистный, горох, кормовые бобы, чечевица, вика, определяли в течение 2006-2008 гг. и 2010-2012 гг. Азотфиксирующую активность выражали в мкг Ы/раст. в час. Количество фиксированного азота за сезон в расчете на одно растение определяли по формуле:
N =8[(п.+п.с1):2]-24-1
сез I 1+1' J I,
где Ысез- количество азота (мкг), фиксированного одним растением за вегетацию; п. и п |с1 - активность азот-фиксации (мкг азота/раст. в час) при двух смежных в течение сезона определениях; 24 - количество часов
в сутках; ^ - период между двумя определениями в сутках.
При расчете размеров азотфиксации на единицу площади Ысез умножали на густоту стояния растений. В течение вегетации наблюдали за температурой воздуха и почвы.
Варьирование по показателю нитроге-назной активности между изучаемыми культурами и различными годами было очень большим, но порядок ранжирования при этом сохранялся. Наиболее активными азотфиксаторами были люпин и соя, значительно уступали им фасоль и чечевица и замыкали ряд горох и вика.
Характер кривых сезонной динамики азотфиксации у узколистного люпина, сои и фасоли имел много общего. Общей закономерностью являлось нарастание активности нит-рогеназы до периода бутонизации и снижение ее ко времени созревания. Продолжительность вегетационных периодов и периодов активной фиксации азота совпадали, особенно у сои и люпина, но имели некоторый временной сдвиг в силу того, что люпин высевается в среднем на две недели раньше, и примерно на такой же период раньше созревает. У фасоли период азотфиксации был более коротким, чем у сои и люпина, так как уже на стадии налива бобов происходил резкий спад активности нитрогеназы, клубеньки теряли розоватую окраску и приобретали зеленовато-серый цвет, что визуально свидетельствовало о разрушении леггемоглобина и окончании симбиотической деятельности.
Средние показатели нитрогеназ-ной активности сои за 2010-2012 гг. находились в пределах 110-^0 мкг Ы/раст. в час, в зависимости от сорта. Однако различия максимальных значений по годам и характеру сезонного хода азотфиксации были довольно значительными, что определялось, в первую очередь, климатическими условиями - температурой и влажностью. Аридизация в последние годы климата Орловской области, проявляющаяся в уменьшении количества выпадающих осадков в течение вегетационного периода [3],
Максимум нитрогеназной активости сои в фазе бутонизации в благоприятных условиях в начале вегетационного периода
оказывает негативное влияние на процесс симбиотической азотфикса-ции. Оптимальная для симбиоза влажность почвы - 60-80 % от полной полевой влагоемкости (ППВ) [4]. Недостаток влаги приводит к снижению азотфиксирующей активности клубеньков бобовых вследствие сокращения поступления в клубеньки углеводов, которые расходуются на рост новых корешков, «ищущих воду» И. Особенно отчетливо это проявилось в острозасушливом 2010 г. Однако и в таких экстремальных условиях большую роль играют видовые особенности бобовых растений. Если люпин, благодаря мощной корневой системе, перенес условия жаркого вегетационного периода относительно спокойно, снижая, но, не прекращая процесс азотфик-сации, то у таких культур, как горох и вика, клубеньки практически отсутствовали на протяжении всего вегетационного периода. Что касается сои, то в 2010 г. наблюдался максимум нитрогеназной активости из трех лет исследований (2S0 мкг Ы/раст. в час в фазе бутонизации), что обусловлено благоприятными условиями для формирования симбиотическо-го аппарата в начале вегетационного периода (рис. 1). Однако отсутствие влаги и высокая температура воздуха в следующие фазы развития привели к ускорению процесса созревания и резкому снижению активности симбиотической азотфик-сации. Рассчитанное количество фиксированного азота составило 49,4 кг/га. Последующие годы, особенно 2011 г., были более благоприятны как для развития сои, так и для эффективного симбиоза. Среднее
2 Земледелие № 4
Количество фиксированного азота, кг/га
Культура 2010 г. 2011 г. 2012 г. В среднем за 3 года
Соя 49,4 133,8 84,0 89,1
Люпин 68,0 246,0 131,7 148,6
Фасоль 25,9 58,3 40,3 41,5
количество фиксированного азота для оцениваемых сортов сои, различающихся по урожайности и длине вегетационного периода, составило в 2011 г. 133,8 кг/га. В 2012 г. климатические условия были менее благоприятны для развития сои из-за дефицита влаги (276 мм осадков за вегетационный период, или 64 % от среднемноголетнего значения), что привело к снижению как уровня урожая, так и эффективности симбио-тической азотфиксации (табл.).
Необходимо отметить, что межсортовые различия бобовых культур по размерам симбиотической азот-фиксации могут быть довольно велики. Оцениваемые в наших опытах сорта и линии сои подразделяются на две группы. Сорта, вызревающие за 98-109 дн. (Ланцетная, Линия 212), отнесены к группе раннеспелых, вызревающие за 110-120 дн. (Зуша, Мезенка) - к группе среднеранних. Потенциальная продуктивность растений в значительной степени определяется длительностью продукционных процессов, поэтому при оптимальных условиях выращивания сорта сои обычно тем урожайней, чем позднее созревают. Сорта второй группы отличались более высоким уровнем урожайности и более высоким азотфиксирующим потенциалом, что повышало их ресурсо- и энергосберегающую роль в агроце-нозе. При сохраняющихся тенденциях изменения климатических параметров в сторону потепления предпочтение при выборе, видимо, сле-
Мощный симбиотический аппарат фасоли
при благоприятных климатических условиях и инокуляции семян активным штаммом ризобий
дует отдавать среднеранним сортам.
У узколистного люпина уровень нитрогеназной активности во все годы исследований был несколько выше, чем у сои (см. табл.). Более высокое накопление люпином сим-биотрофного азота на единицу площади по сравнению с соей при примерно равной нитрогеназной активности в первую очередь происходит из-за более высокой густоты стояния растений люпина.
При благоприятных климатических условиях и инокуляции семян активным штаммом ризобий фасоль формировала достаточно мощный симбиотический аппарат - S0-60 клубеньков на растение (рис. 2). Активность нитрогеназы при таком формировании клубеньков составляла 60-100 % от активности нитрогена-зы у сои (см. табл.). При игнорировании приема искусственной инокуляции на корнях фасоли формировались единичные клубеньки (как правило, на вторичных корнях), что свидетельствовало об их незначительном присутствии в почве вследствие ограниченного и достаточно спорадического возделывания фасоли. Активность нитрогеназы падала при этом на один-два порядка, а количество фиксированного азота снижалось до нескольких килограмм на гектар.
Исследования, проведенные на горохе в 2009-2011 гг., показали, что эффективность азотфиксации у этой культуры в решающей степени зависит от климатических факторов.
2009-2010 гг. характеризовались крайне неблагоприятными условиями для формирования симбио-тического аппарата гороха, и на всех испытанных сортах отмечено начало формирования клубеньков на главных корнях в начале вегетации с их последующим лизисом через неделю после образования. В 2011 г. погодные условия
были более благоприятными, и на всех испытанных сортах сформировался хороший симбиотический аппарат. В фазе 8-9 листьев сырая масса клубеньков колебалась от 1S0 до 600 мг/растение, а средняя активность нитрогеназного комплекса составляла 12-18 мкг N/раст. в час, в зависимости от сорта. Однако уже в фазе бутонизации происходил лизис клубеньков, и азотфиксация прекращалась.
В условиях вегетационного опыта с оптимальной влажностью уровень азотфиксации был значительно выше (39,3-221,3 мкг N/раст. в час), хотя также отмечалась редукция азот-фиксации к фазе цветения [6]. Подобная картина наблюдалась в наших более ранних исследованиях [7], когда в вегетационном и полевом опытах проводили сравнительное изучение нитрогеназной активности кормовых бобов, гороха, вики и фасоли. В вегетационном опыте при поливе до 60 % от полной влагоемко-сти показатели нитрогеназной активности у всех оцениваемых видов до фазы цветения были сопоставимы по величине. После фазы цветения у гороха, вики и фасоли начиналось отмирание клубеньков, и нитрогеназ-ная активность понижалась. У кормовых бобов высокий уровень этого показателя сохранялся до фазы созревания.
В полевом опыте высокий уровень нитрогеназной активности сохранялся у кормовых бобов до фазы созревания и был сопоставим с величинами, полученными в вегетационном опыте, что свидетельствовало о хорошей адаптации растений к погодным условиям. У гороха, фасоли и вики этот показатель в полевом опыте был на порядок ниже, чем в вегетационном, и фиксация азота также прекращалась в фазе цветения. Это свидетельствует о более высоком уровне симбиотической азот-фиксации у кормовых бобов в сравнении с названными зернобобовыми культурами.
Таким образом, определение фактических размеров симбиотической азотфиксации основных зернобобовых культур, возделываемых в Орловской области, показало, что между потенциальными возможностями растений и фактическими размерами азотфиксации имеется значительный разрыв, для преодоления которого необходим широкий комплекс приемов, направленных на повышение эффективности растительно-микробных систем.
УДК 633.32x631.S27
Продуктивность и качество корма из сортов и селекционных номеров клевера лугового
Литература
1. Кожемяков А.П., Кокорина А.Л. Влияние биопрепаратов на симбиотический аппарат и урожайность различных сортов козлятника восточного/Этапы большого пути. Сб. тр. СПбГАУ, 2005. - С. 61-66.
2. Методика оценки активности сим-биотической азотфиксации селекционного материала зернобобовых культур ацетиленовым методом. - Орел, ВНИИЗБК, 1984. - 16 с.
3. Амелин А.В., Петрова С.Н. Особенности изменения климата на территории Орловской области за последние 100 лет и их влияние на развитие растениеводства в регионе//Вестник ОрелГАУ, 2006.
- № 2-3. - С. 76-79.
4. Мишустин Е.Н., Шильникова В.К. Клубеньковые бактерии и инокуляцион-ный процесс. - М.: Наука, 1973. - 287 с.
5. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблема растительного белка. - М.: Россельхозиздат, 1983.
- С 65-81.
6. Гурьев Г.П. К вопросу о симбиоти-ческой азотфиксации у гороха в условиях Орловской области//Зернобобовые и крупяные культуры, 2012. - № 2. - С. 66-71.
7. Васильчиков А.Г., Вороничев Б.А. Кормовые бобы как источник симбио-тического азота/Тез. 3 Междунар. сим-поз. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». -Пущино, 1999. - Т. 3. - С. 139-141.
Comparative quantitative evaluation of symbiotic nitrogen fixation of leguminous crops
A.G. Vasil'chikov
Results of works on comparative quantitative evaluation of symbiotic nitrogen fixation of the leguminous crops cultivated in the Orel region are presented.
Keywords: symbiosis, nitrogen fixation, method of reduction of acetylene, leguminous crops, lupine, soya, beans.
З.А. ЗАРЬЯНОВА, кандидат сельскохозяйственных наук С.В. КИРЮХИН
Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: office@vniizbk. orel. ru Е.И. СТЕПАНОВА, кандидат сельскохозяйственных наук И.С. ТЕПЛУХИНА Орловский государственный аграрный университет
Проведены исследования урожайности кормовой массы сортов и новых перспективных номеров клевера лугового. Дана оценка урожайности сена, содержания и сбора протеина, облиствен-ности. Выделены перспективные сорта и селекционные номера.
Ключевые слова: клевер луговой, сорт, селекционный номер, урожайность сена, содержание сырого протеина, сбор сырого протеина, облиственность.
Успешное развитие животноводства неразрывно связано с созданием прочной кормовой базы. Значительная роль в производстве кормов принадлежит многолетним травам, использующимся для получения сена, сенажа, силоса, травяной муки, гранул, брикетов, зеленой подкормки, а также для улучшения природных кормовых угодий. Корма, приготовленные из многолетних трав, являются наиболее дешевым и доступным источником незаменимых аминокислот, белка, минеральных веществ, витаминов, микроэлементов. Они охотно поедаются животными и удовлетворяют всем зоотехническим требованиям их кормления. Совокупные затраты на возделывание и уборку трав в 1,S раза ниже, чем зерновых и в 2,5-3,0 раза - чем культур интенсивного типа (кукуруза, кормовые корнеплоды). При этом окупаемость затрат энергии на производство кормов из многолетних трав выше в 2,0-2,5 раза [I].
Среди многолетних трав, возделываемых на кормовые цели, ведущее место принадлежит клеверу луговому (Trifolium pratense I__), обладающему высоким адаптивным потенциа-
лом к почвенно-климатическим условиям и в значительной степени определяющему производство высокобелковых кормов во многих регионах России [2]. Эта культура ежегодно занимает наибольшие площади в посевах многолетних трав в северной части Центрально-Черноземного региона РФ. Так, в Орловской области в последние 10 лет доля клевера лугового в структуре многолетних трав составила в среднем 3S,7 %, тогда как люцерны - 9 %, козлятника - 3 %, эспарцета - 2 %. Подсчитано, что для возделывания клевера лугового в Орловской области без предварительного известкования пригодно 72,3 % пахотных земель, рН почвенной среды которых выше S,S, а для люцерны - только 27^ % пахотных земель с рН, близкой к нейтральной [3].
Ценность клевера лугового обусловлена высокими кормовыми качествами, относительно низкой энергоемкостью выращивания, разнообразием использования кормовой массы, невысокой требовательностью к плодородию почв, высокой азотфик-сирующей способностью, повышенным накоплением в почве биологического азота, доступностью устойчивого местного семеноводства. Кроме того, клевер улучшает физические свойства почвы, оказывает на нее фитосанитарное воздействие, защищает от эрозии, особенно на склоновых землях [4].
Клевер луговой - прекрасный предшественник зерновых и технических культур. Так, урожайность зерновых, высеянных по клеверу, увеличивается на 10-^ ц/га [2]. Использование клевера в качестве сиде-ральной культуры равноценно внесению 30 т/га навоза
Сельскохозяйственная практика л показывает, что за счет внедрения 2 сортовых посевов при оптимальной л технологии их выращивания можно л повысить урожайность кормовой мас- 5 сы на 2S-30 %. Поэтому создание 2 новых сортов клевера лугового име- Ц ет актуальное значение [6, 7]. Возде- м лываемые и вновь создаваемые сор- о
£
