Выращивание урожая люпина белого сорта Мичуринская в Илишевском районе Республики Башкортостан

XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Выращивание урожая люпина белого сорта Мичуринская в Илишевском районе Республики Башкортостан

Авзалова М.М. 1
1МБОУ Гимназия №1 с.Верхнеяркеево
Исмагилова Г.Ф. 1
1МБОУ Гимназия №1 с.Верхнеяркеево
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Изучение и наблюдение природы породило науку.

Марк Тулий Цицерон

Люпин – древнейшее культурное растение. Еще 4000 лет назад в средиземноморских странах, в Египте, древней Греции и античном Риме существовала развитая культура люпина и возделывавшиеся уже тогда формы мало отличались от современных культурных сортов.

В литературных памятниках люпин впервые упоминается у греческого врача Гиппократа (460-364 лет до н.э.), который в своих книгах «О питании человека» дает физиологическую оценку люпину, расценивая его в сравнении с другими бобовыми как наиболее питательное по своему составу средство.

С давних времен люпин возделывали как зерновую культуру, обезгорченные семена которого широко использовались в качестве пищевого продукта и в корм сельскохозяйственным животным. Известно было так же применение люпина в качестве зеленого удобрения, восстанавливающего плодородие почвы.[1]

Актуальность: продукции, повышение эффективности земледелия и растениеводства для более полного удовлетворения потребностей населения в качественных продуктах, а животных – в сбалансированных кормах, создание необходимых государственных резервов продукции. Для решения этой проблемы требуется расширение посевов зерновых бобовых культур и, прежде всего, кормового люпина, создание в конкретных условиях максимальной биологической азотфиксации, обеспечивающей эффективность производства. В современном земледелии, проблема дефицита растительного белка в мире резко возросла, появилась потребность в поиске альтернативы сои, которая по продуктивности и содержанию белка не уступает кормовому люпину. В семенах люпина белого содержится 37-40% белка, что превосходит другие зерновые бобовые культуры.

Это актуально, так как посевы белого люпина характеризуются длительным вегетационным периодом, продолжительным многоярусным ветвлением и цветением, и создание скороспелых сортов с ограниченным ростом и ветвлением актуально для многих стран с умеренным климатом, особенно для России. [2]

Люпин белый – одна из перспективных, высокопродуктивных зерновых бобовых культур, расширение производства которой является важной народнохозяйственной задачей, решение которой может сыграть значительную роль в интенсификации растениеводства и биологизации земледелия региона. Несмотря на высокие достоинства люпина белого и его большой биологический потенциал, он не получил широкого распространения в предприятиях региона.

Цель

Изучить адаптацию и продуктивность сорта «Мичуринская» в почвенно‑климатических условиях Башкортостана.

Задачи

  • Выявить особенности роста и развития растений, основные закономерности фотосинтетической и симбиотической деятельности посева люпина белого в зависимости от предпосевной обработки семян и листовой подкормки растений макро- и микроудобрениями.

  • Определить параметры формирования урожая по выделенным периодам вегетации: I — всходы — начало цветения, II — цветение и образование плодов, III — рост плодов, IV — налив семян.

  •  Отобрать лучшие по агроэкологическим показателям сорта люпина белого для дальнейшего использования как семенного фонда для посева.

  • Провести экспертизу качества семян люпина белого сорта Мичуринская ООО «Урал» при использовании макро- и микроудобрений.

  • Обосновать и рекомендовать эффективные приёмы в региональную технологию возделывания люпина белого, способствующие повышению продуктивности посева.

 Методы исследовании:

  • Полевые опыты: изучение роста, развития и формирования урожая у сортов люпина

  • Наблюдения за посевом, ростом, формированием плодов и уборкой урожая

  • Работа с различными источниками информации

  • Беседа с агрономами ООО «Урожай»

  • Лабораторный анализ семян. Экспертиза качества семян

Проблема: для чего выращивают в сельском хозяйстве цветок- люпин?

Гипотеза: если увеличить площади посевов люпина, то можно ли не покупать из-за границы сою, бобовые культуры?

Объект исследования: сельскохозяйственная культура люпин белый сорт Мичуринская.

Предмет исследования: посевы люпина белого сорта Мичуринская на полях ООО «Урал».

Часть 1. Теоретическая часть.

Люпин белый Сорт Мичуринский

Авторы сорта: Лукашевич М.И., Захарова М.В., Свириденко Т.В., Свист М.Е., Хараборкина Н.И.

Зона возделывания: включен в Государственный реестр охраняемых селекционных достижений с 2016 года (Патент № 8442 от 12.04.2016 г.). Рекомендуется для внедрения в хозяйствах Центрального, Центрально-Черноземного, Северо-Кавказского, Уральского и Средневолжского регионов, Алтайского края. Сорт универсального типа использования: на зерно, зеленый корм, силос. Вегетационный период в среднем составляет 110 суток.

Ботаническая и морфологическая характеристики: Цветки синие, кончик лодочки темный. Тип растения компактный, быстрорастущий. Бобы формируются только на главном стебле и укороченных побегах первого порядка. Созревает дружно. Высота растений 60-70 см. Семена белые, крупные. Устойчив к растрескиванию бобов и осыпанию семян на корню.

Урожайность: Средняя урожайность зерна составляет 4,5 и зеленой массы 58,8 т/га. При благоприятных почвенно-климатических условиях семенная продуктивность современных сортов белого люпина достигает 40-50 ц/га, а урожайность зеленой массы – 700-1000 ц/га.

Качество зерна: Масса 1000 семян 250-300 г. Содержание белка в зерне 36,0-40,0%, жира 8-10%, алкалоидов 0,050-0,080%.

Сорт устойчив к фузариозу, к засухе. [3]

Часть 2. Зачем выращивать люпин?

Люпин белый сорт Мичуринский сажают в ООО «Урал» уже на протяжении 6 лет. Только в последний года урожайность люпина возрастал, т.к мало информации о выращивании этой сельскохозяйственной культуры на территории Башкортостана. В Башкортостане белый люпин стали выращивать в последние десятилетие в Благоварском, Благовещенском, Кугарчинском и Илишевском районах. Актуальность производства данной культуры тесно связано с решением проблемы производства растительного белка. По словам специалистов, при изготовлении кормов в одной кормоединице должно содержаться 105-115 г. растительного белка. Если же его не хватает, то корм получается не сбалансированным по протеину и аминокислотами. В результате снижается продуктивность животных, отмечается перерасход кормов, растет их себестоимость.

Часть 3. Практическая часть

Технология возделывания люпина белого

Формирование урожая у зернобобовых культур происходит поэтапно. Существуют два периода в развитии растений: начальный (от посева до 5 всходов) и конечный (созревание), когда не происходит фотосинтез. Посев как фотосинтезирующая система наиболее продуктивно работает от всходов до начала созревания. Это время функционирования посева у зернобобовых по Г.Г. Гатаулиной, (2005) включает 4 периода: I – всходы - начало цветения; II – цветение и образование плодов; III – рост плодов; IV – налив семян. Границы периодов определены по выделенным микрофазам, общим для всех зернобобовых культур.

Период I от всходов до начала цветения составлял 28 – 30 дней. Продолжительность периода II (цветение и образование плодов) была у люпина узколистного, составил в среднем - 13 дней. Суммарная продолжительность периодов III (рост плодов) и IV (налив семян) была наибольшей у сортов сои (38 – 39 дней). Созревание люпина узколистного происходит в первой половине сентября за 120-130 дней в агроклиматических условия северо-западной части Башкортостана. Эти показатели на 15-20 дней позже в связи с продолжительными дождливыми днями в августе месяце. Уборка затянулась на несколько дней.

3.1 Место в севообороте. Обработка почвы 

Лучшими предшественниками для выращивания люпина в одновидовых посевах на семенные и зернофуражные цели являются овес, озимая пшеница, озимая рожь, яровая пшеница, ячмень, рапс. Возвращение люпина на прежнее место в севообороте не ранее трех лет.

Посев белого люпина на зерно производится одновременно с севом ранних яровых зерновых культур. Почва пригодна любая, кроме песчаных, супесчаных, заплывающих глеевых и болотистых почв с близким стоянием грунтовых вод. При среднем уровне плодородия дает хорошие урожаи зерна  и зеленой массы без дополнительного внесения минеральных удобрений. Из органических удобрений только солома предшественника дает достоверную прибавку урожайности люпина. Подготовка почвы включает зяблевую вспашку на глубину 20-22 см, ранневесеннюю культивацию на глубину 6-8 см на площади в 50га.

3.2. Глубина заделки. Норма высева люпина  

Глубина заделкисемян не должна превышать 5 см., люпин не переносит глубокую заделку. В крайнем случае, при пересыхании пятисантиметрового слоя почвы посев можно произвести до глубины 8 см. [4]

Норма высева люпина: 1,2 млн. всхожих семян на 1 га, что составляет в весовом отношении 300-350 кг/га. Посадка люпина производилась 5 мая 2025 года. Посев: обычной зерновой сеялкой с заделкой семян на глубину не более 3-4 см. Посевные качества семян определялись по ГОСТ Р 52325 – 2005.

3.3. Внесение удобрений. Боронование

Удобрения вносят как под основную обработку почвы, так и при посеве люпина. Азот желательно исключить, чтобы растения не паразитировали, а работали на фиксацию атмосферного азота через клубеньковые бактерии.

Через 3-4 дня после посева почву боронуют. Боронование проводится в дневные часы в сухую погоду обязательно поперек или по диагонали к направлению рядков.

3.4. Первые всходы. Начало цветения

Первые всходы появились через 10 дней примерно в числах 14-16 мая. Погода соответствовала прорастанию семян люпина, так как температура воздуха была от +6 до +15 градусов и прошли дожди, что способствовало быстрой всхожести семян люпина.

Начало цветения началось через месяц в числах 16 июня. Опыление цветков: самоопылением или перекрестное опыление.

Рост растений в высоту зависит от климатических условии рост растений в высоту завершался во II периоде (цветение и образование плодов). Рост произрастания кормовых бобов люпина белого составил от 53 до 60 см по данным на 18 июля 2025 года .

Максимальная величина сырой биомассы у люпина белого приходилась на середину июля, что совпадало с окончанием периода роста плодов.

Среднесуточные приросты в период цветения и образования плодов у люпина белого в 2 – 4 раза больше, чем до цветения и во время налива семян. Следовательно, посев как фотосинтезирующая система наиболее производительно функционирует во II периоде (цветение и образование плодов), а также в период роста плодов.

Созревание бобов происходит дружно: все плоды достигают зрелости практически одновременно.

Площадь листовой поверхности и уровень накопления сухой биомассы в конце II периода цветения в значительной мере определяют особенности продукционного процесса в последующем III периоде роста плодов. В течение III периода интенсивность нарастания биомассы и среднесуточные приросты также высокие. В течение IV периода (налив семян) площадь листовой поверхности резко снижается, и отмечаются отрицательные величины показателя среднесуточных приростов сухой биомассы, связанные с пожелтением и опадением листьев.

Критическим в формировании урожайности семян является II период - цветение и образование плодов, когда одновременно с интенсивным нарастанием площади листьев и вегетативной биомассы происходит цветение и завязывание плодов. Именно в этот период формируется максимальное за вегетацию число плодов на растении. Большое влияние на него оказывают метеорологические условия вегетации.

Таким образом, исследования показали, что критическим в нарастании биомассы и формировании числа плодов на растении у зернобобовых культур является период цветения и образования плодов. Число плодов на растении, формирующееся в конце этого периода в значительной степени определяется величиной среднесуточных приростов и уровнем нарастания биомассы в этом периоде. Эти показатели могут быть использованы для контроля за формированием урожая.

3.5. Уборка и хранение зерна люпина

Уборка поля люпина белого сорта Мичуринский началась 29 сентября т.е через 140 дней после посадки семян. Уборка запоздала из-за непрекращающихся дождливых дней. Уборка производилась прямым комбайнированием на малых режимах работы молотильного аппарата во избежание травмирования семян. Убранное зерно люпина с повышенной влажностью после первичной очистки отправилось на просушку на сушилках с активным вентилированием.

Сушат семена на напольных сушилках и в бункерах активного вентилирования БВ-40А, используют сушилки шахтного типа. Чтобы не снизить посевные качества и избежать появления твердокаменных семян, необходимо температуру теплоносителя соотносить с влажностью семян. Чем выше влажность, тем ниже должна быть температура теплоносителя (на напольных сушилках): при влажности до 18% - температура 400 С; 18-21% - 320 С; 21% и выше – только 250 С.

Урожайность люпина белого сорта Мичуринская после уборки с 50га составила 20ц с гектара.

Высота насыпи на напольных сушилках не должна превышать 0,5 м.

Метеорологические условия в период вегетации растений 2025 г. до цветения был благоприятен для роста и развития изучаемых культур – количество осадков было близко к норме, температура была выше нормы на 20 – 30 С. С 20.06 до середины августа отмечалась сильная жара, когда дневная температура была 300 С и более, а среднесуточная превышала среднемноголетнюю на 6 – 80 С. Почти полное отсутствие осадков с конца июня до середины августа, сопровождавшееся экстремально высокими температурами воздуха, захватило периоды цветения, формирования плодов и семян у изучаемых культур, это привело к тому, что развитие растений проходило быстрыми темпами, поэтому культуры не смогли сформировать полноценного урожая. [5]

Вывод

Для исследуемого Мичуринского сорта люпина белого установлены динамические характеристики продукционного процесса, связанные с наступлением определённых фаз развития растений и периодов формирования урожая. Выделены биологически обоснованные периоды развития с границами, определяемыми одинаковыми микрофазами. Установлена продолжительность этих периодов в зависимости от культуры, сорта и условий вегетации.

В течение двух периодов: начального - от посева до всходов (10-18 дней) и конечного - созревание (8-10 дней) отсутствует фотосинтез. Часть онтогенеза от всходов до начала созревания связана с активной фотосинтетической деятельностью растений и включает четыре периода: I - всходы – начало цветения; II - цветение и образование плодов; III - рост плодов; IV - налив семян. Каждый период характеризуется выходными показателями, оказывающими влияние на продукционный процесс последующего периода и на формирование урожайности.

Продолжительность вегетации от посева до созревания люпина белого сорта Мичуринская составляла 104- 118 дней.

Установлены необходимые для развития изучаемых культур суммы активных температур за вегетацию для люпина белого от 1590 до 1720 ºС.

Заключение

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями люпин способен накапливать в почве до 200 килограмм азота на 1 га и является прекрасным сидератом. Его использование в качестве зеленого удобрения позволяет сохранить в чистоте окружающую среду, экономить дорогостоящие минудобрения, выращивать экологически чистую продукцию.

Люпин не только богатый полноценный источник кормового белка, но и превосходная культура для улучшения структуры северных полей России, можно сказать, путь их спасения. Люпин привлекает внимание своей не прихотливостью и способностью расти на песчаных кислых почвах, на которых возделывание других культур экономически не выгодно.

Исключительная нетребовательность люпина к почве объясняется так же и тем, что его корневая система с помощью специальных выделений способна растворять трудно растворимые фосфорные соединения, недоступные для других культур и накапливать в почве усвояемые формы фосфора.

Люпин усваивает в подпочвенных горизонтах промытые туда ранее и недоступные для растений питательные вещества, в т.ч. макро- и микроэлементы и, действуя как естественный насос, накапливает их в своей биомассе и вновь возвращает в пахотный слой почвы при запашке зеленной массы или пожнивных остатков.

Корневая система люпина достигает в длину до 2,5 метров, обеспечивая рыхление и оструктуривание подпахотного горизонта и пахотного слоя, а так же действует как экологический мелиорант, улучшающий поступление в пахотный слой влаги. Это позволяет переносить люпину кратковременную воздушную и почвенную засуху.

Интерес к люпину обусловлен высоким содержанием в его семенах белка (до 40%), масла (от 5 до 20%) по качеству близкого к оливковому, отсутствие ингибиторов пищеварения и других антипитательных веществ. Кроме использования в пищу человека и на корм животных, семена люпина применяют в качестве корма при разведении рыб, таких как форель, осетр и др.

Зеленая масса безалкалоидных сортов так же является прекрасным кормом. Семена люпина - замечательная альтернатива сое. Люпин может использоваться на корм животным без предварительной термообработки, что обязательно при использовании зерна сои.

Идея использовать люпин в качестве альтернативы соевым бобам родилась еще в 2003 году, когда впервые был опубликован доклад ООН, сравнивающий по полезности люпин и сою. Оказалось, что в семенах люпина может содержаться до 40% белка, в то время как у сои максимальная протеиновая составляющая равнялась всего лишь 24% (у ГМ-сортов этот показатель доходит до 32%).

Среди других положительных свойств люпина авторы доклада отметили отсутствие в его составе глютена, низкий гликемический индекс, высокий уровень содержания клетчатки, насыщенность семян аминокислотами и антиоксидантами.

По данным Comes (1994г), переваримость протеина семян люпина находится практически на уровне переваримости рыбной муки - 85,5% (рыбная мука - 86,6%), тогда как переваримость гороха составляет - 80,4%, мясной муки - 90,8%.

Не меньшее значение имеет так же вопрос о содержащихся в люпине токсических веществах - алкалоидах. Как лечебные, тонизирующие и токсические вещества, они давно привлекли внимание химиков, биологов, животноводов, растениеводов, фармакологов.

Люпин в отличие от сои не надо модифицировать, его не надо подвергать какой-то особой селекции, он хорошо переносит как умеренный теплый климат Франции, так и холодный климат Скандинавии. Производители люпина в Нидерландах не только выращивают, собирают и продают семена люпина, но и делают из люпина огромный ассортимент вегетарианских заменителей мяса - люпиновые шарики, крокеты, люпиновую муку и даже «особые люпиновые котлеты».

Растение люпина обладает интересной особенностью, ежедневно обращаться вместе с солнцем и показывать земледельцу часы даже при облачном небе.

Люпин используется как средство защиты плодовых деревьев от болезней. Применяя растение люпина возможно избавиться от комаров, достаточно обрызгать дом отваром корня люпина.

Во многих странах мира до настоящего времени продаются на базарах и в барах вымоченные в воде и отваренные семена люпина в качестве лакомства (подобно семечкам).

Семена люпина - замечательная альтернатива сои.

У России имеется шанс стать одним из лидеров - производителей и экспортеров растительного белка за счет выращивания и переработки люпина. [1]

Список использованной литературы:

  1. https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/zrast/lyupin-spaset-yekonomiku-selskogo-hozjaistva.html

  2. https://www.dissercat.com/content/rost-razvitie-i-formirovanie-urozhaya-u-novykh-skorospelykh-form-i-sortov-belogo-lyupina-s-o

  3. https://www.lupins.ru/index.php?mode=view_spisok&own_menu_id=323149

  4. http://lupin-t.ru/index.php/info/121-tekhnologiya-vozdelyvaniya-belogo-lyupina-v-odnovidovykh-posevakh

  5. Лукашевич М. И. и др. Селекция белого люпина: результаты и перспективы // Вестник ВНИИ люпина. 2017. № 3. С. 12–18.

Просмотров работы: 4