к какому семейству относится люцерна
Люцерна посевная (Medicago sativa)
Medicago sativa, или люцерна посевная – это многолетнее цветущее растение из семейства бобовых Fabaceae, культивируемое как важная кормовая культура во многих странах мира. Люцерна используется для выпаса скота, в качестве сена и силоса, а также как зеленое удобрение и покровная культура. Название «alfalfa» используется в Северной Америке. Название «lucerne» является наиболее часто используемым названием в Великобритании, Южной Африке, Австралии и Новой Зеландии. Растение внешне напоминает клевер (двоюродный брат растений из той же семьи), особенно в молодом возрасте, когда преобладают тройчатые листья, содержащие круглые листочки. Позднее, в зрелости, листочки удлиняются. Кроме того, растение имеет группы маленьких фиолетовых цветов, после чего появляются спиралевидные плоды, закрученные в 2-3 витка, содержащие 10-20 семян. Люцерна является аборигенным растением для более теплых умеренных климатов. Она культивируется как корм для скота, по крайней мере, с эпохи древних греков и римлян. Ростки люцерны являются общим ингредиентом блюд южно-индийской кухни. 1)
История
Экология
Люцерна – многолетнее бобовое растение, которое обычно живет от четырех до восьми лет, но может жить более 20 лет, в зависимости от вида и климата. 5) Растение вырастает до 1 м в высоту и имеет глубокую корневую систему, иногда достигающую глубины более 15 м для достижения грунтовых вод. Обычно корневая система достигает глубины 2-3 метра в зависимости от ограничений подпочвы. Эта глубина корневой системы и многолетние кроны, которые хранят углеводы в качестве энергетического резерва, делают растения очень устойчивыми, особенно к засухе. Люцерна более засухоустойчива, чем толерантная к засухе. Растение имеет тетраплоидный геном. Люцерна представляет собой мелкосемянную культуру и имеет медленно растущую рассаду, но через несколько месяцев в верхней части корневой системы образуется жесткая «корона». Эта корона содержит побеги почек, что позволяет люцерне отрастать множество раз после того, как её поест скот или проведутся заготовки урожая, однако, перевыпас на почках уменьшит количество доступных новых листьев для пасущихся животных. Это растение обладает аутотоксичностью, что означает, что трудно выращивать семена люцерны в существующих насаждениях люцерны. Поэтому, насаждения люцерны рекомендуется чередовать с другими видами (например, кукурузой или пшеницей) перед повторным посевом. 6)
Культура
Люцерна широко распространена во всем мире в качестве корма для скота, и чаще всего заготавливается в качестве сена, но также может использоваться как силос, пастбищная культура или культура на зеленый корм. Люцерна обычно имеет самую высокую кормовую ценность среди всех распространенных сенокосных трав. Она используется реже как трава для пастбища. При выращивании на почвах, где она хорошо адаптирована, люцерна часто является самым высокопродуктивным кормовым растением, но ее главным преимуществом является сочетание высокого урожая с гектара и высокого питательного качества. Основное применение люцерны – питание высокопродуктивных молочных коров, из-за высокого содержания белка и высокоусвояемых волокон, а также для мясного скота, лошадей, овец и коз. 7) Сено люцерны является широко используемым источником белка и волокон для мясных кроликов. В диетах домашней птицы, обезвоженная люцерна и листовые концентраты люцерны используются для пигментации яиц и мяса из-за высокого содержания каротиноидов, которые являются эффективными для окрашивания яичного желтка и липидов тела. Люди также едят ростки люцерны в салатах и бутербродах. 8) Обезвоженный лист люцерны коммерчески доступен в качестве пищевой добавки в нескольких формах, таких как таблетки, порошки и чай. Свежая люцерна может вызывать вздутие живота у животного, поэтому следует соблюдать осторожность при выпасе скота на люцерне. Как и другие бобовые, корневые клубеньки люцерны содержат бактерии Sinorhizobium meliloti, способные фиксировать азот, производя пищу, богатую белком, независимо от наличия азота в почве. Его азотфиксирующая способность (которая увеличивает почвенный азот) и его использование в качестве корма для животных значительно улучшают эффективность земледелия. Люцерну можно засеивать весной или осенью, и лучше всего она растет на хорошо дренированных почвах с нейтральным pH от 6,8 до 7,5. 9) Для хорошего роста люцерны требуется устойчивый уровень калия и фосфора. Растение умеренно чувствительно к уровням солей как в почве, так и в ирригационной воде, хотя оно продолжает выращиваться в засушливых юго-западных штатах США, где засоление является новой проблемой. 10) Почвы с низкой плодовитостью следует удобрять навозом или химическим удобрением, но коррекция рН особенно важна. Обычно рекомендуются нормы высева 13-20 кг / га, с различиями в зависимости от региона, типа почвы и метода посева. Иногда используются защитные покровные насаждения, особенно для весенних посевов, для уменьшения проблем, связанных с сорняками и эрозией почв, но это может привести к конкуренции за свет, воду и питательные вещества. В большинстве типов климата, люцерну собирают три-четыре раза в год, но в Аризоне и южной Калифорнии урожай можно собирать до 12 раз в год. Общая урожайность обычно составляет около 8 тонн на гектар (четыре коротких тонны на акр) в условиях умеренного климата, но была зафиксирована урожайность до 20 т / га (16 т на акр). Урожайность зависит от региона, погоды и стадии зрелости культуры при сборе. Более поздний сбор приносит больший урожай, но с пониженным содержанием питательных веществ. 11)
Полезные насекомые
Люцерна считается инсектарией, местом, где выращиваются насекомые, и была предложена в качестве полезной для других культур, таких как хлопок, если они пересекаются, потому что люцерной питаются хищные и паразитические насекомые, что защищает другие культуры. Сбор урожая люцерны путем скашивания всей посевной площади уничтожает популяцию насекомых, но этого можно избежать, скашивая урожай полосками, чтобы часть растений оставалась. 12)
Вредители и болезни
Как и большинство растений, люцерна может быть атакована различными вредителями и патогенами. Заболевания часто имеют неявные симптомы, которые легко ошибочно диагностируются и могут влиять на листья, корни и стебли растения. Некоторые вредители, такие как долгоносик люцерны, тля, черви и цикадка картофельная, могут значительно снизить урожай люцерны, особенно при втором сборе при наиболее теплых погодных условиях. Для предотвращения этого иногда используются зарегистрированные инсектициды или меры химического контроля, и на этикетках указывается период выдержки до того, как кормовая культура может быть выпасена или срезана для сена или силоса. Люцерна также восприимчива к корневым гнилям, включая Phytophthora, Rhizoctonia и корневую гниль из Техаса. 13)
Сбор урожая
Производство во всем мире
Соединенные Штаты
Люцерна и пчелы
Для производства семян люцерны требуется присутствие опылителей, когда поля люцерны в цвету. Однако, опыление люцерны несколько проблематично, поскольку западные медоносные пчелы, наиболее часто используемые опылители, являются менее идеальными для этой цели. Лодочка, в которой хранится пыльца люцерны, ударяет пчёл по голове, что способствует передаче пыльцы пчёлам. Западные медоносные пчелы, однако, не любят многократные удары по голове и учатся избегать этого, вытягивая нектар сбоку цветка. Таким образом, пчелы собирают нектар, но не переносят пыльцу, поэтому не опыляют следующий цветок, на который они садятся. Поскольку старые опытные пчелы плохо опыляют люцерну, большинство опылений производят молодые пчелы, которые еще не научились хитрости собирать нектар, не задев лодочки цветка. Когда западные медоносные пчелы используются для опыления люцерны, пчеловод старается сделать все очень быстро, чтобы максимально увеличить количество молодых пчел. Западные пчелиные семьи могут испытывать нехватку белков при работе только на люцерне из-за нехватки одной из аминокислот в белке пыльцы, изолейцина. В настоящее время для решения этой проблемы все чаще используется пчелиная листовертка. 19) Как одиночный, но стадный вид пчел, эти пчёлы не строят колонии и не хранят мед, но являются очень эффективными опылителями цветов люцерны. Они гнездятся в индивидуальных туннелях из деревянных или пластиковых материалов, поставляемых производителями семян люцерны. Пчела-листорез используется на Тихоокеанском северо-западе, в то время как западные медоносные пчелы доминируют в производстве семян люцерны в Калифорнии. Меньшее количество люцерны, произведенной для семян, опыляется земляной пчелой, главным образом, на северо-западе Соединенных Штатов. Растение культивируют в специальных грядках около полей. У этих пчел тоже есть свои проблемы. Они не являются транспортабельными, как медоносные пчелы, и когда поля высаживаются в новых районах, пчелам требуется несколько сезонов для обустройства. Медоносные пчелы по-прежнему транспортируются во многие поля во время цветения. B. affinis имеет важное значение для сельскохозяйственной промышленности, а также для опыления люцерны. 20) Известно, что члены этого вида опыляют до 65 различных видов растений и являются основными опылителями основных диетических культур, таких как клюква, сливы, яблоки, лук и люцерна. Megachile rotundata – другой вид, который опыляет люцерну. M. rotundata был непреднамеренно введен в Соединенные Штаты в течение 1940-х годов, и его управление в качестве опылителя люцерны привело к трехкратному увеличению производства семян в США. Синхронное появление взрослых пчел этого вида в период цветения люцерны в сочетании с таким поведением, как стадное гнездование, а также использование листьев и материалов для гнездования, которые массово производились людьми, обеспечивает преимущества для использования этих пчел в опылении люцерны. 21)
На этом растении было проведено большое количество исследований. Старые сорта, такие как «Весенний», были стандартом на протяжении многих лет, но существует множество государственных и частных сортов, лучше приспособленных к конкретному климату. Частные компании ежегодно выпускают множество новых сортов в США. Большинство сортов «засыпают» осенью, снижая рост в ответ на низкие температуры и более короткие дни. 22) «Незасыпающие» сорта, произрастающие в течение зимы, высаживают в таких областях с длительным вегетативным сезоном, как Мексика, Аризона и Южная Калифорния, тогда как «спящие» сорта высаживают на Верхнем Среднем Западе, в Канаде и на Северо-Востоке. «Незасыпающие» сорта могут быть более высокоурожайными, но они восприимчивы к зимнему уничтожению в холодном климате и имеют более низкую выживаемость. Большинство сортов люцерны содержат генетический материал от люцерны посевной (M. falcata), дикого родственника люцерны, который в естественных условиях гибридизуется с M. sativa для получения песочной люцерны (M. sativa ssp. Varia). Этот вид может иметь либо пурпурные цветки люцерны обыкновенной, либо желтый цвет люцерны посевной, и так называется, поскольку может расти в песчаной почве. Черты устойчивости к насекомым были также введены у M. glomerata и M. prostrata, членов вторичного генофонда люцерны. 23) Большинство улучшений, связанных с люцерной, за последние десятилетия состояло из улучшения устойчивости к болезням на плохо дренированных почвах во влажные годы, улучшения способности зимовать в холодном климате и производстве большего количества листьев. Многолистные сорта люцерны имеют более трех листочков на лист, что дает им большую питательную ценность по весу, так как в одном и том же количестве стебля содержится больше листовых культур. Садоводы имеют большой выбор сортов люцерны для выращивания и основывают свой выбор на ряде факторов, включая период спячки или рейтинг активности, высоту кроны, пригодность для определенной цели (т.е. производство сена или выпас скота), устойчивость к болезням, устойчивость к вредителям-насекомым, урожайность фуража, мелколистные сорта и сочетание многих благоприятных факторов. В растениеводстве используется научная методология и технология для выращивания новых усовершенствованных сортов. L. Teweles Seed Company утверждают, что они создали первую в мире гибридную люцерну. В Висконсине, Калифорнии и многих других штатах публикуются данные испытаний разных сортов люцерны. Полный перечень данных по государственным сортоиспытаниям представлен Североамериканской государственной конференцией по улучшению производства люцерны (NAAIC), а также подробными генетическими и разнокачественными данными о люцерне, опубликованными NAAIC.
Генетическая модификация
Глифосатная люцерна, генетически модифицированный сорт, был выпущен компанией Forage Genetics International в 2005 году. Этот сорт был разработан путем вставки гена, принадлежащего компании Monsanto Company, который придает устойчивость к глифосату, гербициду широкого спектра действия, также известному как Roundup. Хотя Roundup уничтожает большинство травянистых и широколиственных растений, включая обычную люцерну, производители могут распылять на поля люцерны сорта Roundup Ready гербицид глифосата и уничтожать таким образом сорняки, не нанося вреда урожаю люцерны.
Фитоэстрогены в люцерне
Люцерна, как и другие бобовые культуры, содержит множество фитоэстрогенов, включая спинастерол, куместрол и куместан. Из-за этого, выпас на люцерне вызывал снижение рождаемости у овец и у молочного скота. 24)
Токсичность канаванина
Пищевая ценность
Люцерна богата хлорофиллом, каротином, белком, кальцием и другими минералами, витаминами группы В, витамином С, витамином D, витамином Е и витамином К. Было установлено, что высушенное на солнце сено люцерны является источником витамина D, содержащим витамин D2 в дозе 48 мг / г (1920 МЕ / кг) и витамин D3 в дозе 0,63 нг / г (25 МЕ / кг). Существуют данные о содержании в побеге люцерны витамина D2 и витамина D3; эти данные ожидают подтверждения. 26)
Прорастание
Пищевая ценность на 100 г
Люцерна
| Царство: | Растения |
| Отдел: | Покрытосеменные |
| Класс: | Двудольные |
| Порядок: | Бобовоцветные |
| Семейство: | Бобовые |
| Подсемейство: | Мотыльковые |
| Триба: | Клеверные |
| Род: | Люцерна |
Medicago agropyretorum
Medicago alatavica
Medicago arabica
Medicago arborea
Medicago archiducis-nicolai
Medicago astroites
Medicago blancheana
Medicago brachycarpa
Medicago cancellata
Medicago carstiensis
Medicago caucasica
Medicago ciliaris
Medicago constricta
Medicago coronata
Medicago crassipes
Medicago cretacea
Medicago cyrenaea
Medicago daghestanica
Medicago difalcata
Medicago disciformis
Medicago doliata
Medicago edgeworthii
Medicago falcata
Medicago fischeriana
Medicago glomerata
Medicago granadensis
Medicago grossheimii
Medicago gunibica
Medicago heldreichii
Medicago hemicoerulea
Medicago heyniana
Medicago hybrida
Medicago hypogaea
Medicago intertexta
Medicago karatschaia
Medicago komarovii
Medicago laciniata
Medicago lanigera
Medicago laxispira
Medicago littoralis
Medicago lupulina
Medicago marina
Medicago medicaginoides
Medicago meyeri
Medicago minima
Medicago monantha
Medicago monspeliaca
Medicago murex
Medicago muricoleptis
Medicago noeana
Medicago orbicularis
Medicago orthoceras
Medicago ovalis
Medicago papillosa
Medicago persica
Medicago phrygia
Medicago pironae
Medicago playtcarpa
Medicago polyceratia
Medicago polychroa
Medicago polymorpha
Medicago praecox
Medicago prostrata
Medicago radiata
Medicago retrorsa
Medicago rhodopea
Medicago rigida
Medicago rigidula
Medicago rigiduloides
Medicago rotata
Medicago rugosa
Medicago rupestris
Medicago ruthenica
Medicago sativa
Medicago sauvagei
Medicago saxatilis
Medicago schischkinii
Medicago scutellata
Medicago secundiflora
Medicago shepardii
Medicago sinskiae
Medicago soleirolii
Medicago strasseri
Medicago suffruticosa
Medicago syriaca
Medicago talyschensis
Medicago tenoreana
Medicago tornata
Medicago transoxana
Medicago truncatula
Medicago tunetana
Medicago turbinata
Medicago vardanis
Medicago virescens
Люце́рна (лат. Medicágo ) — род однолетних и многолетних трав или полукустарников семейства Бобовые ( Fabaceae ), ценная кормовая культура. Латинское родовое название Medicago происходит от греческих слов, означающих «корм из Мидии»; из этой области растение и попало в Грецию.
Содержание
Морфобиологические особенности
Большинство видов люцерны относится к группе поликарпических растений, у которых после плодоношения и созревания семян верхняя часть побегов отмирает, а почки и укороченные побеги (коронка) в базальной части сохраняют жизнеспособность и служат органами возобновления. Новые побеги в начале роста весной или после укоса используют накопленные ранее растением пластические вещества. Из стеблевых почек, расположенных в пазухах листьев основных стеблей, образуются ветви. Форма куста у люцерны соответствует форме коронки.
Корневая система
Корневая система мощная, глубоко проникает в почву, развивается на основе зародышевого корешка семени. У люцерны синей (посевной) ( Medicago sativa L. ) корневая система стержневая, мощная, главный корень с боковыми разветвлёнными корнями проникает в почву на глубину до 10 м. У большинства дикорастущих видов корневая система стрежнемочковатая: главный корень выражен только в начале вегетации, а в дальнейшем образуется большое число одинаковых по толщине корней. Мощная, глубоко расположенная корневая система люцерны способствует улучшению структуры почвы, повышает её водо- и воздухопроницаемость и способствует накоплению гумуса. У некоторых экотипов люцерны формируется корневищная или корнеотпрысковая система. Так, сибирские формы люцерны жёлтой послужили исходным материалом для создания канадских сортов «Ризома», «Рамблер» и др., обладающих такими важными качествами, как корнеотпрысковость. Благодаря симбиозу с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями люцерна накапливает азот атмосферы в корнях и пожнивных остатках. На самых мелких корешках боковых корней развиваются клубеньковые бактерии, питающиеся за счёт плазмы клеток растений и вырабатывающие азотистые вещества из азота воздуха, которыми они обеспечивают как свои потребности, так и растения люцерны
Стебель и листья
Стебли ветвистые, образуют мощный куст высотой 50…150 см Листья люцерны тройчатые, средний листочек на более длинном черешке. Пластинка листа эллипсоидная, обратнояйцевидной или удлинённо-эллиптической формы с зазубренной верхней частью, часто опушенные с нижней стороны. Наиболее типичны листочки среднего яруса.
Соцветия и цветки
Соцветие — кисть от головчатой до удлинённо-цилиндрической формы, длиной 1,5…8 см, образуется на верхушке стебля и боковых стеблях. Состоит из стержня, выходящего из пазухи листа и 12…26 цветков мотылькового типа, сидящих на коротких цветоножках. Цветение кистей на растении и цветков в кисти идёт снизу вверх. Цветки обоеполые. Венчик цветков у разных видов люцерны может быть одинаковым по окраске или сильно варьирует, имеет все оттенки синего, лилового, жёлтого цветов, бывает пёстрым или белым.
Биология цветения и оплодотворения
Люцерна — факультативный перекрестник энтомофильного типа. Строение её цветка препятствует само- и ветроопылению. Венчик, как и у других бобовых, имеет пять лепестков: два нижних сросшихся в нижней части, образуют лодочку, два боковых — вёсла и верхний — парус. Внутри закрытой лодочки находится колонка цветка, состоящая из девяти сросшихся основаниями тычиночных нитей, образующих желобок с несросшимися верхними краями, в котором располагается пестик. Щель между краями желоба прикрывается десятой свободной тычинкой. В закрытом цветке, готовом к оплодотворению, колонка в лодочке находится в напряжённом состоянии и удерживается от выбрасывания замковым аппаратом цветка — роговидными отростками лепестковых вёсел у основания колонки, входящим в углубление. Люцерна имеет взрывной тип опыления.
Одиночные дикие пчёлы при сборе нектара садятся на лодочку цветка, упираясь головой в парус, просовывают головку и хоботок в трубочку венчика и одновременно нарушают замковый аппарат цветка. Пыльники и рыльце при выбрасывании колонки (триппинге) с силой ударяются в челюсть дикой пчелы, в грудь или в основание горловой выемки, где скапливается комочек пыльцы от разных цветков. Рыльце неопылённого цветка люцерны покрыто плёнкой или пелликулой, под которой находится секрет, состоящий главным образом из липидных глобул и белков, растворённых в жидкой фазе. При вскрывании цветка и ударе рыльца о парус поверхность рыльца нарушается, становится липкой и пыльца, принесённая пчёлами, и с паруса (то есть чужая и собственная) прилипает к нему.
Культурная медоносная пчела собирает нектар не через зев венчика, а сбоку цветка через щель между веслом и парусом, при этом открываются только единичные цветки (1…3 % в полевых условиях), у которых колонка ударяется в горловую выемку и ущемляет хоботок насекомого, поэтому медоносные пчёлы неохотно посещают семенники люцерны или собирают нектар с уже открытых цветков.
Без раскрытия цветков опыление люцерны почти не происходит (менее 1 %). В завязи люцерны закладывается 6…18 семяпочек, однако число зрелых семян в бобе обычно не превышает 2…4, редко 7…9. Уменьшение числа семян в бобе связано с отмиранием зародышевых мешков до опыления и после оплодотворения. Одной из причин образования меньшего числа семян могут быть низкая интенсивность роста и недостаточное число пыльцевых трубок на одну завязь.
Цветение травостоя люцерны в благоприятных условиях продолжается 20…30 дней. Каждая кисть цветёт около 10 дней, ежедневно в ней распускается в среднем пять цветков. Способность пестика к оплодотворению сохраняется в течение 3…5 дней. Наиболее благоприятная для раскрывания цветков, прорастания пыльцы и лёта насекомых опылителей солнечная, сухая, тёплая погода, лучшее время дня — с 11 до 15 часов. В зоне орошаемого земледелия при температуре воздуха 38…40 °C и хорошем тургоре цветков наблюдается их массовый автотриппинг, ветер в это время может усилить распространение пыльцы, что способствует попаданию её на другие цветки.
Люцерна обладает генетической системой самонесовместимости, то есть собственная пыльца не прорастает или не производит оплодотворения, хотя практически в каждой популяции можно выделить самофертильные формы.
Плод и семена
Плод — многосемянный боб, коричневой или бурой окраски. Бобы у разных видов неодинаковой формы. Они могут быть мелкие серповидные или спирально закрученные в один или 2…5 оборотов. Семена мелкие, почковидные, угловатые, фасолевидные, овально-почковидные, овальные, жёлтой, светло-бурой и буровато-коричневой окраски. Масса 1000 семян 1,8…2,5 г. Часть семян имеет плохо проницаемую семенную оболочку (твёрдые).
Происхождение и распространение
Люцерна в качестве кормового растения известна с древности, примерно 6—7 тыс. лет. Наибольшее разнообразие генетического материала сосредоточено в трёх центрах происхождения: Среднеазиатском, Переднеазиатском и Европейско-Сибирском. Это Центральная Азия, Персия, Кавказ, Закавказье, то есть территориально близкие или непосредственно входящие в регионы СНГ. Средиземноморский и Североамериканский генетические центры вторичные. Они сыграли важную роль в эволюции, селекции и распространению культурных форм люцерны по земному шару. Большое разнообразие однолетних видов этой культуры имеется в Австралии, где образовался вторичный генцентр двух подродов.
В Российской Федерации под люцерной занято около 4 млн га, из которых почти 600 тыс. га сосредоточено в нечернозёмной зоне.
Хозяйственное использование
Используют люцерну на выпас, зелёный корм, сено, травяную муку, сенаж, силос. В 100 кг зелёной массы люцерны синей 21,7 к. ед. и 4,1 кг перевариваемого белка, в 100 кг сена соответственно 50,2 и 13,7 к. ед.
Агротехника
Предшественники
Предшественниками для люцерны и её смесей со злаками, которые выращивают на кормовые цели, являются озимые и ранние яровые колосовые, пропашные (сахарная свекла, кукуруза на силос) и кормовые небобовые культуры.
Обработка почвы
Люцерна отзывчива на глубокую вспашку (до 30-32 см). Она способствует активизации микробиологической деятельности и усиленному росту корневой системы в первый год жизни.
Если её высевают под покров однолетних растений, то систему обработки почвы применяют оптимальную для люцерны и покровной культуры. На полях, засореных многолетними корнеотпрысковыми сорняками, перед вспашкой проводят двукратное лущение (улучшенная зябь). Поля засоренные однолетниками лущат в 1-2 следа на глубину 6-8 см, а после их прорастания пашут, выравнивают развальные борозды и свальные гребни. При ранней вспашке возможна полупаровая обработка.
Весной по мере наступления физической спелости приступают к ранневесеннему боронованию почвы с одновременным выравниванием. На незасоренных полях люцерну без покрова и под покров ранних культур можно сеять вслед за боронованием (без культивации). На засоренных полях проводят предпосевную культивацию (УСМК-5,4) на глубину 3 см. Чтобы семена люцерны высеять не глубже 2-3 см, поле перед посевом прикатывают кольчатыми катками. Если люцерну высевают под покров поздних культур (просо, кукуруза на зелёный корм), то поле культивируют дважды.
При летнем беспокровном посеве по пару проводят послойные культивации с боронованием: первая — 12-14 см, вторая — 8-10 см, третья — 3-4 см. В засушливую погоду после каждой культивации поле прикатывают. При летнем сроке сева можно применить поверхностную обработку почвы сразу же после уборки озимых, убранных на зелёный корм (дискование, культивация, прикатывание).
Удобрения
Удобрения под люцерну и её смеси со злаками вносят с учетом плановой урожайности и агрохимических показателей почвы. Люцерна хорошо отзывается на органические, минеральные макро- и микроудобрения. Под предшественник люцерны вносят 30-40 т/га перепревшего навоза.
Фосфор очень важен для люцерны, он усиливает отрастание растений после укосов и стимулирует цветение. В то же время внесение фосфора на богатых почвах, где обеспеченность им достигает 17 мг на 100 г и более, нецелесообразно. Более эффективно осеннее применение фосфорных удобрений под вспашку.
Азот можно вносить только в небольших дозах (не более 30 кг/га д. в.) на бедных почвах рано весной при холодной погоде, когда клубеньковые бактерии ещё слабо развиты. Средние дозы под люцерну — N30-45Р60-90К6О-90, под люцерно-злаковые травосмеси — N90Р60К30. Кроме того, при посеве рекомендуется вносить Р20-30.
По данным Воронежского агроуниверситета, включение молибдена и бора в смесь при дражировании семян люцерны повышает их всхожесть и увеличивает урожай кормовой массы на 17,2 %.
Посев
На посев используют семена 1-2-го класса. Перед посевом проводят воздушно-тепловой обогрев семян, их скарифицируют, иноку-лируют люцерновым ризоторфином и обогащают микроэлементами (бор, молибден и др.). Скарификацию семян проводят на специальных машинах СКС-1 и СТС-2 при твердокаменности более 20 %. Протравливают семена после скарификации («Мобитокс»; ПСП-0,5; ПЦ-1 и др.) 80%-ным ТМТД или витатиурамом (по 3 кг/т). Это предохраняет посевы люцерны от грибных и бактериальных заболеваний.
Применяют два способа выращивания люцерны и её смесей со злаками — под покров и без покрова. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Конкурентная борьба люцерны и покровной культуры замедляет рост подземной и надземной фитомассы, изреживает травостой люцерны. Воронежский агроуниверситет рекомендует высевать 10-15 кг/га всхожих семян кормовой люцерны при беспокровном посеве, что обеспечивает хорошую густоту и высокий урожай зелёной массы. Тем не менее в производстве предпочитают подпокровный посев люцерны.
Преимущество подпокровных посевов в том, что люцерна не занимает отдельной площади, и лучше защищена от сорняков. Проводят подпокровные посевы рано весной, нормы высева покровных культур (вико-овсяная смесь, ранние зерновые колосовые) снижают на 25-30 %. Сеют люцерну зернотравяной сеялкой, или поперек рядков покровной культуры с нормой высева 17-20 кг/га (9-9,5 млн всхожих семян на 1 га).
Продуктивность люцерно- злаковых травосмесей во многом зависит от норм высева семян компонентов. Оптимальная норма высева люцерны в травосмеси составляет 8-10 кг/га (4-5 млн всхожих семян на 1 га). Норму высева злаковых компонентов в травосмеси снижают примерно в 2 раза. Травосмесь обычно состоит из 3-х, реже 4-х компонентов (люцерна+кострец+овсяница) и в общем составляет 15 млн всхожих семян на 1 га.
Уход за беспокровными посевами сводится к послепосевному прика-тыванию, разрушению почвенной корки, борьбе с сорняками, вредителями и болезнями. Прикатывание почвы после посева кольчато-ребристыми катками обеспечивает более дружные всходы. Почвенную корку разрушают легкими кольчатыми катками или ротационными мотыгами.
На беспокровных кормовых посевах люцерны сорняки уничтожают, как правило, с помощью подкашивания при высоте растений 15-20 см. Высоту среза устанавливают так, чтобы не повредить точки роста растений люцерны. Кроме того, против однолетних злаковых сорняков до посева (под культивацию) можно внести эптам (3,5 — 4,5 л/га) или эрадикан (5 л/га); против двудольных сорняков посевы опрыскивают 2,4 — ДМ (2 кг/га) или базаграном (1,5-2 л/га) в фазе 2-3 настоящих листьев у люцерны.
Рано весной посевы люцерны и люцерно-злаковых смесей боронуют тяжелыми боронами поперек рядков. Рыхление почвы дисковыми орудиями способствует омоложению старого травостоя и лучшему впитыванию летних осадков. Высокую эффективность дает также осеннее щелевание посевов, обеспечивающее хорошие осенне-зимние запасы влаги в почве.
На подпокровных посевах люцерны очень важно своевременно убрать покровную культуру. Кормовые культуры целесообразно скашивать на зелёный корм, а не на сено. Зерновые культуры нужно убирать прямым комбайнированием на высоте не ниже 12-14 см с одновременным вывозом измельченной соломы. После уборки покровных культур следует подкормить люцерну фосфорно-калийными удобрениями в дозе Р45-60К45-60.
Интенсивность весеннего отрастания зависит от срока и высоты осеннего скашивания. Поэтому последний раз его нужно проводить на высоте 7-8 см не позже, чем за месяц до наступления устойчивых морозов.
Уборка
Чистые посевы люцерны обычно убирают для заготовки сенажа, кормов высокотемпературной сушки или сенного листа. При уборке необходимо выбрать такой срок, чтобы получить не только хороший урожай, но и высокое качество корма. Установлено, что максимальный урожай кормовой массы получают в фазе цветения, а более высокое качество — в фазе бутонизации. Поэтому следует применять как раннее скашивание в фазе бутонизации, так и умеренное в фазе начала цветения. В ЦЧР рекомендуется скашивать люцерну 2-3 раза, а при орошении — 4-5 раз.
Особенности возделывания при орошении
Люцерну и её смеси часто возделывают при орошении. Размещают её обычно в кормовых севооборотах или на выводных полях. Агротехника её выращивания существенно не отличается.
На орошаемых участках создают одновидовые посевы люцерны или же следующие травосмеси: люцерна+кострец безостый; люцерна+кост-рец безостый+овсяница луговая; люцерна+клевер луговой+кострец без-остый+овсяница луговая.
Норма высева люцерны в чистом виде 15 кг/га. В двух- и трёхкомпо-нентных травосмесях высевают 6-8 кг/га люцерны, 10-12 кг/га костреца безостого и 8-10 кг/га овсяницы луговой. В четырёхкомпонентной травосмеси нормы высева люцерны и клевера снижают до 4-5 кг/га.
При подборе видов трав и составлении травосмесей для пойменных земель следует учитывать также продолжительность их затопления. Люцерна синегибридная и клевер луговой могут вынести затопление в течение 10-12 дней, люцерна пёстрогибридная и жёлтогибридная — 20 дней, люцерна жёлтая — 25-30 дней.
При урожае 500 ц/га зелёной массы люцерно-злаковая травосмесь выносит с 1 га около 380 кг азота, 800 кг фосфора и 390 кг калия. Рекомендуется в подкормку вносить ежегодно около N180 (по N30-45 под каждый укос) Р6О-90 К60-90. Азотные удобрения лучше применять вместе с поливной водой. Фосфорно-калийные туки обычно вносят в один прием осенью, а на пойменных землях — после схода паводка.
Режим орошения зависит от зимне-весеннего запаса влаги в почве и от количества выпадающих осадков в период вегетации. Оптимальная влажность почвы в слое 0-70 см — 70-80 % ППВ.
Первый полив в засушливую весну проводят в первой декаде мая, а затем после каждого укоса. В очень засушливые годы приходится поливать и между укосами. В средний по засушливости год необходимо сделать 3-4 полива с поливной нормой 500 м /га, в острозасушливые годы количество поливов увеличивают. На легких почвах поливную норму уменьшают до 300 м /га, а число поливов увеличивают. После каждого скашивания полив должен проводиться не позже, чем через 3-5 суток.
Если люцерну сеют под покров, то первый полив нормой 500—600 м /га следует сделать сразу же после уборки покровной культуры. При беспокровном весеннем посеве первый раз поливают через 40-50 дней после появления всходов нормой 300—400 м /га, а в дальнейшем — после каждого укоса по 500 м /га.
Применение орошения и удобрений эффективно только в том случае, если травостой имеет густоту не менее 300—400 растений на 1 м.
В НИИСХ ЦЧР им. В. В. Докучаева травосмесь из люцерны пёстро-гибридной, костреца безостого и овсяницы луговой при орошении дала средний урожай 138,5 ц/га воздушно-сухой массы. Высокая продуктивность люцерны (350—400 ц/га и более) и её смесей со злаками при орошении была получена также в ряде хозяйств ЦЧР.
Технология заготовки кормов. На сено лучше убирать косилками-плю-щилками (Е-301, Е-302 и др.). Плющение сокращает срок сушки на 30 %. Ворошение колесно-пальцевыми граблями ГВК- 6,0 ускоряет сушку скошенной массы. Применение активного вентилирования и прессования значительно снижает потери от осыпания листочков и повышает качество сена, увеличивает содержание белка и каротина. При этом провяленную после плющения и ворошения массу влажностью 35-45 % досушивают в скирдах или сенохранилищах до 15-17 %.
Сенаж из люцерны по кормовой и биологической ценности приближается к зелёной траве. Для получения высококачественного сенажа люцерну скашивают с плющением в фазе цветения. Начинают убирать при влажности не ниже 60 %, так как в дальнейшем масса будет подсыхать во время подборки, измельчения и транспортировки. Химический состав сенажа из люцерны при влажности 48 % в пересчете на абсолютно сухое вещество следующий (%): белок — 15,9, клетчатка — 23,5, жир — 3,2, зола — 8,2, БЭВ — 49,2, кальций — 2,2, фосфор — 0,3 (рН- 5,1).
Для заготовки витаминно-травяной муки и гранул люцерну скашивают в начале бутонизации. Кормовая масса после скашивания должна быть высушена и переработана в течение 2-3 часов. В 1 кг травяной муки содержится 0,85 к. ед.,100-140 г переваримого белка и 250—300 мг каротина. Чтобы уменьшить потери каротина, травяную муку хранят в полиэтиленовых мешках в затемненных помещениях при влажности 10-12 %.
Возделывание люцерны на семена
Семенная люцерна предъявляет особые требования к факторам жизни по сравнению с фуражной. Чтобы не допустить израстания и полегания семенных посевов, нежелательно размещать её на очень плодородных или хорошо удобренных полях, а лучше располагать на средних по плодородию почвах с содержанием гумуса не более 3 %, но хорошо обеспеченных фосфором, калием, кальцием, бором и молибденом. Это уменьшает опасность израстания во влажные годы.
Обработка почвы под закладку семенников люцерны почти такая же, как и под кормовую люцерну. Главная задача при обработке почвы заключается в применении комплекса мер по борьбе с сорняками (улучшенная зябь или полупар). Весной проводят ранневесеннее боронование и выравнивание почвы, внесение почвенных гербицидов (эптам или эрадикан) под предпосевную культивацию. Её лучше осуществлять свекловичными культиваторами УСМК-5,4 на глубину 3-4 см. Очень важно сделать двойное прикатывание — до посева гладкими, а после посева кольчато-ребристами катками.
Удобрения
Фосфорно-калийные удобрения вносят на запланированный урожай (1-2 ц/га в первый год жизни и 5-6 ц/га в последующие два) или же пользуются усредненными нормали (Р60К60). Азотные удобрения, как правило, не вносят. Симбиотическая азотфиксация дает возможность обходиться на семенных посевах в основном биологическим азотом.
Люцерна хорошо реагирует на применение бора, молибдена и других микроэлементов. Установлено, что молибден активизирует усвоение азота клубеньковыми бактериями, а бор способствует улучшению оплодотворения и завязывания семян. В качестве борных удобрений используют следующие: бура (содержание бора 11 %), борная кислота (17 %), борный суперфосфат простой (0,2 %) и двойной (0,4 %). Из молибденовых удобрений применяют молибденовокислый аммоний (54 % молибдена), молибдат аммония (52 %), молибденсуперфосфат (0,13 %). Микроэлементами можно обрабатывать семена (по 50 г каждого на 1 ц семян), вносить в почву вместе с минеральными удобрениями, а также применяют их в качестве некорневой подкормки во время вегетации растений (фаза бутонизации).
При выборе сортов предпочтение следует отдавать таким, у которых легко раскрываются цветки и более четко разграничены вегетативная и генеративная фазы (Вега 87 и Ярославна). В опытах Воронежского агро-университета (1984—1995 гг.) сорт Вега 87 превысил по урожаю семян широко распространенный в ЦЧР сорт Павловская пестрая почти на 40 %. Это связано с тем, что Вега 87 по сравнению с другими сортами ЦЧР более устойчива к полеганию и меньше израстает, имеет более короткий период цветения и у неё легче раскрываются цветки.
Посев
В ЦЧР практикуют весенние и летние сроки сева, подпокровные и беспокровные посевы. При весеннем посеве под покров однолетних культур применяют обычные рядовые и широкорядные посевы с нормой высева семян 2—3 млн шт/га на глубину 2—3 см. Весенние подпокровные посевы люцерны сильно затеняются и угнетаются, в результате — снижается урожай семян. Подпокровные посевы в семеноводстве не рекомендуют.
Получение высокого урожая семян люцерны в год её посева и в последующие 2-3 года возможно только на весеннем беспокровном широкорядном посеве при равномерном распределении растений в рядках (10—25 шт/м). Разреженное равномерное стояние растений обеспечивает формирование высокопродуктивного стеблестоя за счет улучшения воздушного и корневого питания, оптимальный ход нарастания надземной и подземной фитомассы, лучшую освещенность посевов, способность максимально формировать генеративные органы. В широкорядных (45 см) разреженных посевах с нормой высева 0,25-0,5 млн, шт/га всхожих семян образуются 160—200 генеративных стеблей на 1 м» с 10—15 соцветиями на каждом. В таких посевах создаются более благоприятные условия для работы опылителей. Чтобы выдерживать такие малые нормы высева, необходима тщательная подготовка почвы, сеялок и семян. В Воронежском агроуниверситете разработано специальное приспособление к свекловичной сеялке, что позволило использовать весь свекловичный комплекс машин на уходе за семенными посевами люцерны. Было разработано дражирование семян, позволившее создавать посевы на конечную густоту и включать в драже необходимые микроэлементы и пестициды. Дражирование значительно экономит дорогостоящие семена, позволяет получить оптимальную густоту и равномерное распределение растений на площади, высокую урожайность. В разные слои драже включают микроэлементы, ядохимикаты и гербициды, которые повышают полевую всхожесть, обеспечивают защиту молодых растений от вредителей и болезней, а также исключают обработку посевов гербицидами. Размер гранул дражированных семян доводят до 3,0 мм.
Дражированные семена люцерны высевают беспокровным широкорядным (на 45 см) способом свекловичной сеялкой нормой высева 0,25—0,5 млн шт/га.
Оптимальная глубина посева обычных и дражированных семян на суглинистых черноземах ЦЧР — 0,5—1,5 см. Более глубокий посев (2—3 см) приводит к снижению полевой всхожести до. 40—60 %. Основной срок сева — ранневесенний; летний посев может применяться только в случае выпадения хороших дождей и наличия влаги в почве.
Для борьбы с сорняками на весенних беспокровных широкорядных посевах в первый год жизни применяют боронование по всходам, междурядные обработки и окучивание; во второй и последующие годы — ранневесеннее дискование до отрастания, междурядные обработки и окучивание. Если агротехническими мерами с ними не удается справиться, то применяют те же гербициды, что и в кормовых посевах.
Для борьбы с израстанием и полеганием главное внимание уделяют подбору сортов, проводят окучивание растений и осеннее подрезание корневой системы. Для оптимизации корневого питания растений во влажные годы проводят горизонтальное подрезание корней осенью или весной до отрастания люцерны на глубину до 25 см, начиная со 2-го года жизни. Это предупреждает израстание и полегание растений.
Подрезание корневой системы плоскорезами усиливает интенсивность отрастания молодых корней и увеличивает величину активной, усвояющей корневой системы в пахотном слое, богатом необходимыми макро- и микроэлементами. Этот агроприем повышает продуктивность семенной люцерны после второго года использования и сокращает расход затрат на закладку новых семенных участков. Подрезание особенно эффективно во влажные годы, так как не происходит израстания и полегания посевов. Его лучше проводить осенью, потому что образующиеся при этом щели способствуют также накоплению влаги в осенне-зимне-весенний период. Однако в засуху подрезание корней снижает урожай семян.
При достижении пороговой численности вредителей (фитономус, ти-хиус, листовой люцерновый долгоносик, люцерновый клоп, толстоножка и др.) применяют инсектициды (базудин, 60 % к. э. — 2-3 л/га; бензофосфат, 30 % к. э. — 1,6-2,3 л/га; фастак, 10 % к. э. — 0,15-0,2 л/га и др.). Дискование посевов весной, до отрастания люцерны (начиная со 2-го года жизни) также способствует сокращению численности вредителей.
Для борьбы с болезнями семена протравливают или в драже включают витатиурам. При первых признаках заболеваний (бурая пятнистость, пероноспороз и др.) посевы обрабатывают 1 % бордосской жидкостью — 6 кг/га по медному купоросу или оксихомом, 80 % с. п. — 1,9-2,3 кг/га.
Уборка
Получить семена возможно с первого, полуторного или второго укоса.
В годы с жарким засушливым маем обычно лучше на семена использовать 1-ый укос. В годы же с прохладным влажным маем, тем более в случае сильного повреждения растений вредителями, иногда целесообразно подкосить семенную люцерну (за 1-1,5 недели) до наступления бутонизации (на семена остается полуторный укос) или в фазу бутонизации (семена получают со второго укоса). В ЦЧР более высокие урожаи семян обычно получают с первого укоса.
При подготовке семенников люцерны к уборке проводят видовую прополку, обкашивание краев, предварительное определение процента спелости бобов.
Одной из основных причин низких урожаев семян люцерны в производстве являются большие потери при уборке, так как в это время у неё, как правило, мощная вегетативная масса с высокой влажностью. В то же время доля семян в общей массе составляет от 2 до 10 %, к тому же они очень мелкие и текучие, что затрудняет выделение их из пыжины. При традиционных технологиях может применяться раздельный способ, прямое или двукратное комбайнирование. Несмотря на тщательное уплотнение и использование специальных приспособлений, потери семян велики.
Болезни и вредители
Вредители люцерны — люцерновая совка (Heliothis viriplaca), люцерновая галлица (Contrarinia medicaginis), люцерновый клоп (Adelphcoris lineolatus), луговой мотылёк (Pyrausta sticticalis), клубеньковые долгоносики и др. Из болезней люцерны наибольшее распространение получили — фузариозное увядание, аскохитоз, пероноспороз, ржавчина, мучнистая роса, пятнистости.
Сорта люцерны
Большинство выращиваемых в России сортов относятся к культурным подвидам тетраплоидных люцерны синей (М. sativa) и изменчивой (М. varia). Виды тетраплоидной люцерны жёлтой (M. falcata) и северной диплоидной (M. borealis) представлены небольшим числом сортов. Остальные виды изучают и используют в качестве исходного материала для селекции.
В России для выращивания в полевых севооборотах рекомендуется 70 сортов люцерны. Наиболее распространены следующие сорта.
Систематическое положение
Люцерна ( Medicago L. ) относится к порядку Бобовоцветные (Leguminales, или Fabales), семейству Бобовые (Fabaceae), трибе Клеверные (Trifoliaceae Bronn.).
В природе насчитывается около 100 однолетних и многолетних видов люцерны, из которых примерно 60 видов произрастает на территории бывшего СССР и около 40 видов в России. В определителе П. Ф. Маевского «Флора средней полосы европейской части России» (2006) указаны 9 видов люцерны:
По принятой в России классификации, предложенной П. А. Лубенцом, люцерна включает подрод люцерны многолетней Medicago falcago (Rchb.) Grossh., виды которого используются в культуре и селекции и представляют полиплоидный ряд (2n = 16, 32, 48).