В исследованиях выявлено, что на 0,4 га посева бобов в течение сезона цветения (примерно 3 нед.) образуется 620 млн. цветков. Пчелы могут обследовать 56, шмели до 14 цветков в минуту. Практически, для опыления одного гектара посевов достаточно 2 ульев пчел. Предпосылкой самоопыления является одновременное созревание пыльников и рыльца и очень раннее их формирование. Аромат и окраска цветка способствуют перекрестному опылению с участием насекомых.
Самоопыление обычно происходит в утренние часы с 6 до 12 часов, когда цветки закрыты. За день до раскрытия цветка пыльники лопаются, и пыльца попадает на рыльце, застревая в волосках. Через 515 мин. после попадания на рыльце пестика пыльца начинает прорастать.
Число зрелых бобов составляет не более 1/3 числа цветков несмотря на то, что опылению подвергались более 1/3. Поэтому, низкий уровень плодоношения не может объясняться недостаточным опылением, при котором снижение количества бобов на нижних соцветиях частично компенсируется за счет повышения числа бобов на верхних соцветиях. Австралийскими учеными сделано заключение, что величина оплодотворения в значительной степени зависит от положения пестика и семяпочки на растении, а рыльце играет определяющую роль в семенной продуктивности кормовых бобов.
Фото 7. Шмель на цветке кормовых бобов.
У бобов, в отличие от большинства зерновых бобовых, наблюдается определенная степень перекрестного опыления и при совместном произрастании различных сортов на одном и том же участке наблюдаются частые случаи переопыления. Пыльца переносится медоносными пчелами и шмелями. При размножении двух сортов и более необходимо соблюдать пространственную изоляцию: 1000 м в условиях открытого пространства и 500 м при наличии естественных преград (высоких разделительных посадок).
4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Из всех зерновых бобовых растений кормовые бобы наименее требовательны к теплу и отличаются значительной холодостойкостью. Семена их прорастают при температуре +2, +3°С, для появления полноценных всходов необходима температура до +6°С. Всходы переносят кратковременные заморозки до -7°С. При цветении и созревании плодов возможны повреждения растений при температуре -3°С. В биохимических исследованиях А. Дроздова (2000) выявлено, что при температуре -3 -6°С происходят изменения содержания азотистых и фосфорных соединений в листьях, общее содержание которых, в основном, не изменяется, но меняется их фракционный состав, что ведет к нарушению хода синтетических процессов. Направленность биохимических реакций смещается в сторону гидролиза, усиливаются реакции аминирования и переаминирования, повышается содержание нежелательных продуктов протеолиза. Однако данные процессы носят обратимый характер, так как концентрация продуктов распада не достигает уровня, приводящего к гибели растений.
Морозостойкость растений бобов отрицательно связана с различными косвенными признаками, такими как скороспелость, высота и масса растений. Таким образом, наиболее морозостойкие формы характеризуются медленным развитием, низкорослостью и мелколистностью.
Оптимальные температуры для развития растений +15+20°С. Температура выше +30°С угнетает культуру, особенно в фазе цветения; при такой температуре не происходит накопление органических веществ, так как много энергии расходуется на дыхание.
Для развития растений кормовых бобов и получения стабильного и высокого урожая нужны оптимальные температуры на протяжении всего периода вегетации, которые на всех этапах их развития превышают минимальные температуры на 812°С. Сумма эффективных температур для полного развития и плодоношения кормовых бобов за весь вегетационный период колеблется от 1800°С для раннеспелых сортов и до 2400°С для позднеспелых.
Температурой обусловливается скорость развития растений кормовых бобов. Их вегетационный период в зависимости от сорта и условий произрастания может составлять от 90 до 145 дней. Считается, что при достаточном количестве тепла и влаги скороспелые сорта бобов созревают за 90100 дней, среднеспелые за 105125, позднеспелые за 125145 дней. Период от всходов до цветения у бобов является сортовым признаком, поэтому более постоянный, чем период от цветения до полного созревания, на продолжительность которого большое влияние оказывают погодные условия. По данным Ю. С. Тюрина (1982), большее влияние на продолжительность развития растений оказывает температура и меньшее осадки.
По данным одних авторов наиболее скороспелыми и холодостойкими являются мелкосеменные формы с темноокрашенными семенами. Другие считают, что крупносемянность способствует увеличению скороспелости.
Вообще, культура приспособлена к таким условиям, когда температура почвы на 23°С ниже температуры воздух. От температуры почвы зависит и число дней от посева до всходов: при температуре почвы 3°С всходы появляются на 17-й день, при 10°С на 14-й день, при 20°С на 7-й день.
Происхождение культуры обуславливает некоторую требовательность растений к влаге. Для набухания и прорастания семян они требуют 100120% влаги от их массы. Оптимальной для прорастания семян кормовых бобов является влажность выше 15 мм в слое почвы 010 см. При влажности почвы менее 5 мм бобы не дают всходов. В процессе вегетации кормовые бобы 90% воды потребляют из горизонта почвы 080 см.
На создание единицы сухого вещества расходуют 750800 единиц воды. Потребность во влаге сильно увеличивается с начала цветения. При снижении влажности почвы в период налива зерна до 40% наименьшей влагоемкости происходит разрушение симбиотического аппарата. При засухе цветки верхней и средней части под действием высоких температур и отсутствия влаги засыхают, но происходит ускорение созревания нижних бобов. На двух-, трехнедельный перерыв в осадках при высоких температурах воздуха и сильном прогревании почвы растения обычно бурно реагируют, вплоть до сбрасывания листьев.
По обобщенным данным П. П. Вавилова и Г. С. Посыпанова (1983) по урожайности зернобобовых за 14 лет в Нечерноземной зоне кормовые бобы сильнее реагируют на недостаток влаги, чем горох или соя, но лучше других зернобобовых.
Урожайность кормовых бобов повышается с увеличением влагообеспеченности (табл.5).
Избыток влаги тоже опасен, так как уменьшается процент оплодотворенных цветков, увеличивается заболеваемость растений, обнаруживается способность бобов к израстанию. Установлено, что семена, полученные в более благоприятных условиях, дают повышенный урожай зерна и зеленой массы.
Немаловажным фактором, определяющим урожай семян кормовых бобов, являются почвенные условия. Лучшими для бобов являются глубокие связные почвы с большим количеством органических веществ, способных удерживать влагу. Оптимальная плотность почвы 1,11,2 г/см3. В районах с достаточным количеством осадков бобы могут расти даже на каменистых, песчаных и глинистых почвах.
Таблица 5 Урожайность бобовых культур (т/га) в зависимости от влагообеспеченности (по данным П. П. Вавилова, Г. С. Посыпанова)
Культура отличается недостаточной солеустойчивостью, причем масса клубеньков на корнях растений более чувствительна к засолению, чем их число. Лишь способность к большой аккумуляции ионов Na+, К+, Са2+в корнях и стеблях некоторых сортообразцов снимает отрицательные метаболические последствия солевого стресса.
Кормовые бобы плохо переносят близкое залегание грунтовых вод и наличие в почве кадмия и подвижного алюминия. По терпимости к кислотам кормовые бобы входят во вторую (из 4-х) группу среди зернобобовых, т.е. они выдерживают такую кислотность, при которой образуются лишь отдельные клубеньки. Критической для них является рН 4,1. Оптимальная кислотность почвы для бобов 6,5.
Кормовые бобы хорошо используют дополнительные питательные вещества, особенно, на первых фазах развития. Особое внимание нужно уделить достаточной обеспеченности почвы фосфором и калием, так как вынос из почвы питательных веществ составляет около 40 кг/га фосфора и 150 кг/га калия. На холодных, с незначительным содержанием органического вещества почвах эффективна стартовая доза азота 20 кг/га. На плодородных почвах азот не вносят.
Что же касается влияния продолжительности дня на общее развитие растений кормовых бобов, оптимальная его продолжительность для вегетативного и репродуктивного развития не совпадают: для первого оптимальной продолжительностью является 12-ти часовой, для второго 18-ти. часовой день.
Общепринято, что бобы культура длинного дня. Однако, их цветение необязательно должно проходить при определенной продолжительности освещения, они могут цвести как на коротком, так и на длинном дне. Реакцией растений кормовых бобов на увеличение светового периода является ускорение появления листьев и формирование цветочных почек, а спектральный состав света в фазе цветения и плодообразования может влиять на элиминацию цветков. Таким образом, реакция кормовых бобов на длину дня количественная.