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.
У обыкновенных кормовых бобов основной стебель продолжает расти до конца вегетации. Обычно кормовые бобы зацветают через 40 дней после посева и продолжают цвести в течение 3040 дней. В обильные по осадкам прохладные годы бобы цветут более длительный период. Часто, когда нижние бобы уже готовы к уборке, в верхней части стебля вновь образуются бутоны и распускаются новые цветки, растения начинают ветвиться из пазух листьев, что вынуждает проводить чеканку с целью ограничения завязывания цветков, а также бобов, не обеспечивающих получение товарного зерна. Семенные посевы обыкновенных кормовых бобов в фазе биологической спелости нижних бобов (за 57 суток до уборки) необходимо обрабатывать десикантами.
Значительно упрощает процесс получения полноценных семян и фуражного зерна выращивание сортов кормовых бобов детерминантного (завершенного) типа развития, которые не нуждаются в чеканке, десикации и могут с успехом выращиваться в смешанных посевах с овсом и ячменем, что позволяет получать зернофураж с повышенным содержанием протеина непосредственно в поле.
4.1. Фенологическая шкала кормовых бобов
В процессе развития бобов видимые морфологические изменения отдельных органов и габитуса растения отмечают по следующим фенологическим фазам: появление всходов, фаза третьего-четвертого листа, ветвление, бутонизация, цветение и три фазы спелости семян- молочная, восковая и полная. В Западной Европе принято делить рост и развитие этой культуры на более подробные макро- и микрофазы (код ВВСН), которые приводит Шпаар Д. и др. (табл. 6) (цитируется по В. В. Коломейченко, 2007).
На практике фазу созревания делят на два периода:
Начало созревания, когда семена бобов перестают увеличиваться, семенной рубчик и семенная оболочка окрашиваются в типичный для данного сорта цвет.
Полная спелость характеризуется тем, что семена и бобы большинства кистей полностью созревают, листья засыхают и начинают осыпаться, стебель грубеет. Шпаар Д. описал четыре стадии спелости семян зернобобовых культур:
зеленая или молочная спелость: листья, бобов и семена (в верхней части растений) еще зеленые, семена мягкие, содержимое семян молочное, содержание влаги 60%;
желтая, бурая спелость: листья и бобы изменяют окраску, начинается типичное для данного вида опадение, семена принимают свойственную для данной формы окраску; спелость семян восковая; содержание влаги более 40%;
начало полной спелости: все части растений изменили окраску; листья почти все опали, бобы желтые, содержимое семян твердое, содержание влаги 20%.
полная спелость: все вегетативные части растения сухие, жесткие и отмершие, бобы отчасти растрескались, содержание семян твердое, содержание влаги меньше 20%.
По фазам развития выделяют 12 этапов органогенеза, которые дают полную картину развития растений.
Первый этап характеризуется формированием конуса нарастания и первых зародышевых листьев почки, свойственен внутрипочечной фазе развития побега.
На втором этапе начинают интенсивно формироваться настоящие стеблевые листья и междоузлия стебля. У бобов процессы заложения и роста междоузлий стебля идут синхронно. Верхушечный конус нарастания главного и боковых побегов в течение всего онтогенеза остаётся на втором этапе органогенеза, а генеративные органы развиваются из конусов пазушных почек.
Третий этап органогенеза характеризуется увеличением размеров конуса нарастания и формированием оси соцветия.
На четвертом этапе у бобов в пазухах листьев образуются генеративные побеги. Одновременно с этим верхушечный конус нарастания, вплоть до формирования плодов в нижних ярусах, продолжает продуцировать новые листья и новые генеративные почки.
Формирование органов цветка происходит на пятом этапе органогенеза, микро- и мегаспорогенез на шестом.
Седьмой этап характеризуется формированием мужского женского гаметофитов.
Восьмой этап совпадает с фазой видимой бутонизации. При самоопылении процесс опыления происходит внутри бутона.
На девятом этапе цветение, у самоопыляющихся растении данный процесс сводится к раскрытию цветка, в то время как у перекрестноопыляющихся происходит опыление и оплодотворение.
Десятый этап органогенеза характеризуется усиленным ростом плода в длину и ширину, в конце этапа плод достигает размеров, свойственных виду.
Рисунок 1 Основные микрофазы роста и развития кормовых бобов
На одиннадцатом этапе семена растут за счет отложения запасных питательных веществ в семядолях.
Двенадцатый этап органогенеза связан с созреванием семян. В это время, происходит окончательный отток веществ в семядоли не только из плодовых створок, но и из семенной кожуры, а в конце из всех органов растения, в результате чего растения отмирают.
С точки зрения функционального значения формирующихся органов, выделяют три основных периода:
первый период формирование вегетативных органов соответствует 1и II этапам органогенеза;
второй период дифференциации генеративных органов III, IV, V, VI, VII, VIII этапам органогенеза;
третий период формирование и созревание плодов и семян X, XI, XII этапам.
4.2. Требования к факторам жизни и условиям произрастания
Требования к теплу. Среди зерно бобовых бобы относятся к наиболее холодостойким. Кормовые бобы во время роста и формирования плодов нетребовательны к теплу. Минимальная температура прорастания семян 34 °С, всходы переносят заморозки до -5 °С. При среднесуточной температуре 10 °С всходы появляются только через 2025дней, а при 1517 °С через 810 дней. Оптимальная температура для роста и развития 1820 °С, для формирования репродуктивных органов 2224 °С, для цветения 2527 °С, для формирования бобов 2022 °С и созревания 1820 °С. Температура 25 °С и выше вызывает опадение цветков и угнетает рост растений. Сумма активных температур для созревания семян скороспелых сортов должна быть 1800 °С, позднеспелых -2400 °С.
Холодостойкость бобов позволяет выращивать их на Кавказе с осени под зиму как озимые формы, хотя настоящих озимых у бобов нет.
Требования к влаге. К влаге бобы более требовательны, чем другие зернобобовые культуры. Для прорастания им необходимо 90120% воды от их собственной массы. В связи с этим большое значение для получения высокого урожая имеют оптимальные сроки посева. Большая потребность бобов в воде ограничивает возможность выращивания этой культуры в нашей стране. Много влаги бобы используют также в период от прорастания до начала созревания семян. Отрицательное влияние засух как почвенной, так и воздушной проявляется в снижении количества завязавшихся плодов и в опадении завязей, осыпаются цветки, почки и мелкие бобы. В условиях оптимальной влажности получают более крупные семена, чем в засуху. Потенциально бобы являются высокоурожайной культурой. Однако из имеющихся на растении 300700 семяпочек (в зависимости от сорта) по различным причинам, в том числе и из-за нехватки влаги, семян завязывается всего -4% от возможного количества. Только 13,6% цветков завязывают нормальные бобы, сохраняющиеся до уборки.
Обилие влаги в конце вегетационного периода задерживает созревание семян. Коэффициент транспирации около 800. В засушливое лето урожаи семян бывают низкие.
Кормовые бобы при выращивании требуют, в зависимости от почвенных условий, от 600 до 700 мм годичных осадков.
Бобы чувствительны к недостатку влаги, начиная с ранних стадий развития. При слишком жаркой и сухой погоде в период цветения формируется мало завязей, которые при недостатке влаги после цветения погибают. Поэтому колебания урожаев в отдельные годы очень большие.
Требования к свету. Бобы относятся к растениям длинного дня. В условиях короткого дня цветение и плодоношение задерживаются. Цветение начинается через месяц после появления всходов и продолжается снизу вверх по стеблю в течение длительного времени, когда нижние бобы уже заканчивают налив. Длительное цветение приводит к растянутому созреванию. Сорта, произрастающие в разных регионах, неодинаково реагируют на длину дня. Выявлено четыре типа реакции по началу цветения: длиннодневные (основная часть), короткодневные, промежуточные и нейтральные. Такая дифференциация свидетельствует о больших возможностях изменения культуры.