Методы селекции

 

Вопросы контрольной  работы:  

1. (23) Культура  однолетних люпинов на семена  и на зелёное удобрение……………………………………………………3
2. (53) Методы селекции……………………………………....9
3. (83) Технологический процесс для приготовления пшеничного и ржаного хлеба……………………………..13
4. (97) В чём заключается принцип консервирования в герметически укупоренной таре с применением стерилизации……………………………………………….15

 

         1. Культура однолетних люпинов на семена и на зелёное удобрение.

         Среди зернобобовых, люпин выделяется высоким  содержанием белка (35-42%), как в  семенах так и в зеленой  массе, однако широкого распространения  в пищевой и кормовой промышленности он не получил из-за высокого содержания в нем алкалоидов (1,2-1,7%). Селекционерами выведены безалкалоидные сорта и  гибриды кормового однолетнего  люпина. Семена люпина являются сырьем для лакокрасочной, пластмассовой  и мыловаренной промышленностей. Зеленую  массу кормового люпина используют для силосования с КНС и  другими сочными растениями. Основное назначение люпина в земледелии –  использование его в виде сидеральной  культуры, т.е. как зеленое удобрение  для повышения плодородия почвы (песчаных, подзолистых и т.д.). При  благоприятных условиях, люпин накапливает  на корнях и в зеленой массе  – 200-300кг/га азота.

         Разные  виды и сорта люпина можно выращивать в более суровых климатических  условиях и на менее плодородных  почвах, где люпин обычно превосходит  сою и другие зернобобовые культуры по урожайности и сбору белка. Эти преимущества люпина связаны  с такими его биологическими особенностями, как способность развивать на малоплодородных почвах, мощную корневую систему, усваивать труднорастворимые  фосфаты почвы и в достаточных  количествах фиксировать азот воздуха  в симбиозе с клубеньковыми бактериями на кислых почвах.

         Однолетние  виды люпина были известны в культуре за 2000лет до н.э. Родина – страны Средиземноморья. В настоящее время  люпин возделывают  в Западной Европе, наибольшие площади находятся  в Германии, Польше. В РФ люпин  начали возделывать в 19в. Площади  кормового люпина составляют 1млн.га. Основные площади сосредоточены  в Северо-Западном и Центральном  регионах. Средняя урожайность – 15-20ц/га, зеленой массы – 300-400(1000)ц/га.

                                                            Ботаническое описание

          Корневая система – стержневая, мощно развита, проникающая на глубину до 2м и обладающая высокой растворяющей способностью, а также способностью усваивать малодоступные фосфаты и другие минеральные соединения.

         Стебель прямостоячий, опушенный. Образуются боковые  побеги различных порядков. Высота растений позднеспелых сильноветвящихся форм – 1-2м, скороспелых форм – 60-80см.

         Листья – сложные, пальчатые, на верхушке черешка веерообразно расположено 5-11 листочков. Каждый побег заканчивается соцветием – кистью.

         Соцветие – короткая верхушечная кисть. Цветки различной окраски (желтые, белые, синие и т.д.). Длина соцветий – до 50см.

         Плод – боб, кожистый, опушенный, растрескивается (кроме люпина белого и современных сортов желтого) с перетяжкой на створках. Боб содержит 2-6 семян.

         Семена  люпина белого крупные, округло-четырехугольные, сплюснутые, кремовой окраски (у алкалоидных  форм розоватые), масса 1000 семян – 150-180г. У люпина желтого  семена слегка приплюснуты, окраска от белой до темной, часто с темными пятнами  на светлом фоне, масса 1000 семян – 125-150г.  У люпина многолистного (многолетнего) семена мелкие, масса 1000 семян – 30г, овальные, слегка сплюснутые, различной  окраски (от светлой до черной). Бобы мелкие, удлиненные, черного цвета, густо опушены, при созревании сильно растрескиваются.

         Люпин узколистный – самоопылитель, у многолистного преобладает перекрестное опыление, у желтого и белого – самоопыление.

         Семена  люпина при прорастании выносят  семядоли на поверхность.

         Род люпин (Lupinus) – насчитывает ≈ 200 однолетних и многолетних видов. В РФ распространенны 4 вида:

1. Люпин синий (узколистный – Lupinus angustifolius) – однолетнее самоопыляющееся растение, высотой до 1,5м, с сине-фиолетовыми, иногда бледно-розовыми, белыми цветками. Отличается скороспелостью и значительной холодостойкостью. Семена округлые, почковидной формы с мраморным рисунком на матовом фоне. Масса 1000 семян – 150-200г. Он более скороспелый, чем желтый, продвигается в северные районы.
2. Люпин желтый (Lupinus luteus) – однолетнее перекрестноопыляющееся растение до 1м в высоту, с желтыми цветками. Он менее холодостоек, более теплолюбив, чем синий. Семена сдавлены с боков, окраска - белая или розовая с черными крапинками. Масса 1000 семян – 120-150г.
3. Люпин белый (Lupinus albus) – однолетнее самоопыляющееся растение, высотой - 1,5-2м, с белыми цветками. Теплолюбивая культура, жаровыносливая и довольно засухоустойчивая, требовательная к почвам. Семена крупные, белые или бело-розовые. Масса 1000 семян – 240-500г. Его возделывают в южных районах люпиносеяния: на юге Центрального региона, в Центрально-Черноземной зоне и предгорной зоне Северного Кавказа. Выращивают в основном как зернофуражную культуру.
4. Люпин многолистный (Lupinus polyphyllus) – многолетнее растение перекрестноопыляющееся, высотой до 1м. Продолжительность жизни 8-10 лет. В 1 год образует только розетку листьев. Культура скороспелая и очень холодостойкая. Семена мелкие, слегка сплюснутые, окраска от светлых тонов до черной. Масса 1000 семян – 30-70г.

 

         Особенности биологии

         У люпина желтого и белого период вегетации  длится 115-130 дней, у наиболее скороспелых  сортов – 100-110 дней. Люпин узколистный  созревает на 15-20 дней раньше.

         Требования  к теплу

         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).

         Требования  к влаге

         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.

         Требования  к свету

         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.

         Требования  к почве 

         Лучшие  почвы – глубоко проницаемые, легкие, песчаные, умеренно – кислые. Непригодны – засоленные и заболоченные почвы, плохо развиваются на уплотненных участках.

         Люпин желтый способен нормально расти  и формировать высокий урожай на бедных песчаных почвах. Это объясняется  уникальными биологическими особенностями  этого растения: способностью формировать  мощную, глубоко проникающую корневую систему, усваивать труднорастворимые  фосфаты почвы и использовать азот воздуха благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Кроме  того, люпин желтый – одно из немногих бобовых растений, способных успешно  развиваться и фиксировать азот на кислых почвах. Люпин узколистный  и особенно люпин белый требуют  более связных и плодородных  почв. Активный симбиоз у них отмечается при рН=6 

         Интенсивная технология возделывания

         Место в севообороте

         Место в севообороте зависит от хозяйственного назначения посева. Лучшие предшественники  белого люпина – озимые зерновые культуры; хорошие результаты получают при  размещении его после кукурузы, сахарной свеклы, приемлем посев и после  яровых зерновых культур. Если нет угрозы поражения фузариозом, и используют фузариозо-устойчивые сорта, люпин  может занимать два поля в восьмипольном  севообороте (в качестве занятог8о  пара – на зеленый корм и в  пятом поле на семена).

         Люпин нельзя сеять после зернобобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин  повторно на том же участке следует  не ранее через 4-5 лет, а для сортов, неустойчивых к фузариозу, - через 7-8лет. При возделывании на семена нежелательно размещать люпин на пониженных увлажненных  участках. В таких условиях образуется большая вегетативная масса, удлиняется период вегетации, затягивается созревание.

         При выращивании люпина на зеленое удобрение, его размещают в паровом поле севооборота, перед озимыми, а в  районах с теплой продолжительной  осенью, используют как пожнивную  культуру после озимой ржи и ячменя.

         Удобрение

         Известковые удобрения вносят не под люпин, а  за 2-3 года до его возделывания, под  предшествующие культуры севооборота. Отрицательного действия известкования  на люпин можно избежать, используя  магнийсодержащие известковые удобрения, например доломитовую муку. Нормы  известковых удобрений устанавливают  в зависимости от исходного уровня кислотности почвы и ее гранулометрического  состава.

         На  формирование 1т семян и соответствующего количества других органов люпин  потребляет: азота – 60-80кг, фосфора  – 15-18кг, калия – 30-35кг, кальция – 20-25кг и магния – 15-17кг. Несмотря на высокое потребление питательных  веществ, люпин может расти на почвах с невысоким содержанием  фосфора и калия. Он использует труднорастворимые  фосфаты почвы, а также последействие  удобрений, внесенных под предшественник.

         При размещении люпина на окультуренных  почвах, после удобренных предшественников, при содержании доступных форм фосфора  и калия более 100мг/кг почвы и  создании благоприятных условий  для азотфиксации получают высокий  урожай люпина.

             Обработка почвы

         Под посев люпина проводят обычную, принятую в данной местности, зяблевую вспашку.

         Задача  основной обработки почвы – создание рыхлого пахотного слоя, накопление влаги, уничтожение сорняков. Система  основной обработки почвы зависит  от вида культуры, предшественника, засоренности поля и срока уборки.

         После уборки озимых колосовых культур  приступают к лущению стерни, чтобы  измельчить пожнивные остатки, закрыть  влагу и спровоцировать семена сорняков к прорастанию.

         Если  поле засорено корнеотпрысковыми сорными  растениями, то через 2 недели после  первого лущения проводят второе лемешными орудиями на глубину – 10-12см, а затем вспашку плугами  с предплужниками с одновременным  внесением удобрений.

         Лущение стерни проводят дисковыми лущильниками ЛДГ – 10(15) или другими.

         Рано  весной приступают к предпосевной обработке  почвы тяжелыми зубовыми боронами, затем поле выравнивают комбинированными почвообразовательными агрегатами РВК. Хорошие результаты дает внесение под посевы люпина – 45-50кг/га фосфора  и 45-50кг/га – калия. Выравнивание поверхности  поля перед посевом имеет особое значение для люпина, требующего неглубокой и равномерной заделки семян.

            Подготовка семян к посеву

         Для посева используют семена со всхожестью не ниже 80%. Примесь горьких семян  не должна превышать 3%. Если алкалоидных  семян в партии более 5%, то их используют для сидеральных посевов.

         Семена  перед посевом протравливают  Фундазолом 50% с.п. – 4-6кг/т