Технология производства люцерны

Раздел: Сельское хозяйство

Морфологические особенности и требования люцерны к условиям внешней среды в период цветения — причина значительных различий в биологии ее цветения и опыления. Большое значение имеет и то обстоятельство, что урожай семян в значительной степени зависит от климатических факторов, особенно во время цветения. Существует мнение, что люцерна является «капризной» культурой, и продуктивность ее (на семена) больше зависит от погодных условий года, чем от агротехнических мероприятий. Такое мнение в значительной степени соответствует действительному положению вещей. Поэтому крайне необходимо хорошо знать условия и факторы, способствующие обильному цветению и плодоношению люцерны. Один стебель (с боковыми ветвями) отцветает в среднем'за 25 дней. Цветки и соцветия на стебле цветут, начиная от его основания к верхушке одновременно по 3—5 соцветий. Продолжительность цветения одного соцветия 4—7 дней.

Продолжительность цветения одного цветка составляет в среднем 1—4 дня. За начало цветения принимают тот момент, когда верхняя половина паруса отделяется от лодочки и становится перпендикулярно ( 15). Исследованиями, проведенными в СССР и Болгарии, установлено, что цветение у люцерны начинается при

солнечном освещении и главным / разом при повышении температуры и

снижении относительной влажное:* воздуха. Такие условия обычно cr>j. лаются в первой половине дня. Цн : нне начинается рано утром и интенсивно продолжается до 14—15 ч, после чего интенсивность его резко снижается. Это результат приспособления ра. стения к условиям внешней среды.

В благоприятных условиях опыление почти всех цветков происходит в тот же день, когда они становятся готовыми для этого.

Продолжительность цветения зависит не только от интенсивности опыления, но и от жизнеспособности рыльца пестика, которое является весьма нежным и чувствительным к условиям внешней среды и может принимать пыльцу в основном в первые дни созревания цветков.

Пыльца сохраняет свою жизнеспособность в течение очень длительного времени. Прорастание пыльцевых зерен сильно задерживается во влажную и дождливую погоду.

Специальными опытами доказано, что существует положительная корреляция между жизнеспособностью пыльцы и урожаем семян. Одновременно для проведения селекционной работы требуются растения со стерильной пыльцой. Использование форм (линий) с цитоплазматической мужской стерильностью в качестве материнской формы является одним из способов получения гибридных семян люцерны.

Большинство авторов считают люцерну преимущественно или даже исключительно перекрестноопыляющимся растением и отрицают возможность самораскрытия (автоматическое раскрытие) и самоопыления или допускают последнее как редкое явление, которое на практике не имеет значения для получения высоких урожаев семян.

 У люцерны опыление протекает в два этапа. Первый этап называется раскрытием цветков. Он характеризуется тем, что колонка (тычинки и столбик) мгновенно выбрасывается из лодочки и с силой ударяется о насекомое (при перекрестном опылении) или о паруспри самоопылении. Одновременно с этим разрывается оболочка рыльца, пыльники раскрываются и выделяется пыльца. Колонка поднимается вверх параллельно парусу ( 16). Мосле этого в нормальных погодных условиях наступает второй этап — оплодотворение. Следовательно, у люцерны возможно раскрытие цветков и без оплодотворения.

Иногда, хотя и редко, можно наблюдать самораскрытие (автоматическое раскрытие), то есть пестик колонки выходит из лодочки сам, без вмешательства извне. В этом случае тургор цветка играет большую роль. Он зависит от влажности почвы и воздуха, от температуры, силы ветра, освещенности и др. Обусловливается это и наследственными особенностями.

В Болгарии Илиеву (1942) и Маслинкову (1958, 1959) не удалось установить ни одного случая автоматического раскрытия цветков, несмотря на многочисленные и точные наблюдения, проведенные в Пловдиве.

Щерева (1962) сообщает, что в условиях Добруджи при сочетании высокой температуры, высокой относительной влажности воздуха и безоблачной погоды может самоопыляться до 39 % цветков.

Второй этап при опылении цветков люцерны — оплодотворение— также зависит от ряда условий. Согласно некоторым авторам, люцерна является в значительной степени самофертильным растением, то есть при опылении собственной пыльцой у нее происходит и оплодотворение, в результате чего появляется плод. Самофертильность и ее степень устанавливаются с помощью принудительного раскрытия цветков (например, путем надавливания пальцами у основания цветка).

Илиев (1942) установил, что самофертильность в условиях Пловдива является редким явлением (5,2 % ), поэтому почти не имеет практического значения, так- как в небольшом числе образовавшихся бобов содержалось только 50 % семян по сравнению с бобами, полученными в результате перекрестного опыления. К этому следует добавить, что в результате самооплодотворения (инцухта) потомство таких растений пол-, чается менее жизнеспособным. Растения отличаются укороченными междоузлиями, меньшей высотой, меньшим числом цветков, низким сбором сена и семян, высоким процентом стерильности пыльцы и т. п. Эти при наки усиливаются в следующих поколениях. Вот почему на практике всегда следует создавать условия благоприятные для перекрестного опыления.

Исследования, проведенные в Болгарии в последние годы, показывают сильную изменчивость самофертильности. Редко встречаются полностью самостерильные (самонесовместимые) растения и растения почти полностью самофертильные.

Наибольший процент цветков раскрывают дикие пчелы. Основными опылителями в Болгарии являются Melitta leporina, Meliturga clavicornis, Eucera nigrija- cies, Megachile argentata, Andrena proxima, Andrena extricata, Autojora furcata и другие насекомые. Для обеспечения в среднем 250 кг семян с 1 га посевы люцерны должны посетить дикие пчелы и раскрыть около 100—120 млн. цветков на каждом гектаре. Для получения хорошего урожая семян .необходимы хорошие погодные условия и посевы люцерны должны ежедневно посещать и опылять цветки 2—3 тыс. диких пчел. Хорошими опылителями у всех видов насекомых являются только женские особи. Поэтому непосредственный подсчет общего количества насекомых на посевах не всегда дает точное представление о выполненной ими полезной работе. Наиболее правильно наблюдать за результатом их посещения — раскрытием цветков. Люцерна — такое растение, у которого сравнительно легко и очень точно можно ежечасно или ежедневно учесть динамику раскрытия, или процесс опыления цветков.

При очень хороших условиях пчелы опыляют практически почти все цветущие в течение дня цветки. В неблагоприятных условиях цветки продолжают цвести до тех пор, пока не увянут и не опадут.

Важнейшие опылители люцерны те, которые живут в ее посевах и питаются пыльцой преимущественно растений люцерны.

Для привлечения большего числа опылителей, проведения работы по опылению более интенсивно и только на посевах люцерны необходимо, чтобы вблизи посевов люцерны не было цветущих растений донника, клепера, эспарцета, лядвенца, подсолнечника, кукурузы, горчицы и других культур, которые их привлекают, и насекомые продолжительное время находятся на посевах этих растений. Одновременно следует создавать условия для размножения опылителей.

Большое значение имеет программирование цветения люцерны путем регулирования срока скашивания таким образом, чтобы цветение приходилось на период теплой, сухой, солнечной погоды. Установлено, что все опылители — теплолюбивые виды насекомых. Массовое посещение ими цветков отмечается в июне, июле и отчасти в августе. В конкретном посеве количество насекомых и интенсивность опыления зависят главным образом от состояния погоды.

Опыление цветков люцерны зависит непосредственно от количества опылителей и косвенно — от температуры. Существует весьма тесная связь между продолжительностью солнечного освещения и опылением цветков в течение дня ( 17). Больше всего насекомые раскрывают цветков при температуре 25—34 °С и относительной влажности воздуха — 30—60 %. Процент опыленных цветков возрастает с повышением температуры и снижением относительной влажности воздуха. В августе интенсивность опыления посевов люцерны снижается. Представление о динамике раскрытия цветков в течение дня можно получить из рисунка 18.

Опыление люцерны при использовании второго укоса на семена начинается утром около 8 ч. Количество раскрытых цветков быстро увеличивается и достигает своего максимума к 11 ч. к 12 и немного снижается, а затем снова увеличивается, по уже слабее и к 15 ч достигает второго максимума, по количество раскрытых цветков в это время меньше, чем в 11 ч. После этого оно снова сравнительно быстро уменьшается, и около 18 ч опыление прекращается. Исследования показали, что больше всего соцветий посещают насекомые в 15 ч. Следовательно, максимум в 11 ч обязан большему числу раскрытых цветков в соцветиях. Наибольшее число раскрытых цветков в среднем на одном соцветии было в период между 11 и 15 ч.

В общем, наиболее благоприятные условия для опыления цветков люцерны создаются в период от 10 до 16 ч. В среднем в это время раскрывается около 50 % цветущих в течение дня цветков. Это свидетельствует о том, что опылителей люцерны явно не хватает. В самые благоприятные дни и часы они посещают за 1 ч в среднем 20 % соцветий и раскрывают по 2—3 цветка. В неблагоприятные в погодном отношении дни картина меняется и зависит от метеорологических условий.

Насекомые-опылители лучше раскрывают цветки, имеющие темно-синюю окраску.

Установлено, что больше цветков опыляется в тихую погоду при скорости ветра 3—4 м/с.

Все еще дискутируется вопрос об эффективности опыления люцерны медоносными пчелами. Большинство авторов считают, что роль медоносных пчел в опылении люцерны незначительна. Это объясняется тем, что пчелы посещают цветки неохотно и собирают с них только нектар. Нектароносная ткань у люцерны расположена у основания тычиночной трубочки. Так как чашечка у цветков люцерны сравнительно глубокая, а хоботки большинства рас пчел короткие, то пчелы дотягиваются до нектара с большим трудом. Медоносные пчелы час

то подлетают к цветку и опускают свои хоботок между парусом н лодочкой, не раскрывая цветка. Слабое посещение люцерны медоносными пчелами объясняется и незначительным количеством нектара, которое обычно содержится в цветке. При благоприятных для опыления условиях почти все зацветшие в течение дня цветки бывают раскрыты дикими пчелами; через 1—2 дня после этого парус охватывает тычиночную трубочку и венчик увядает. Нектара выделяется мало, поэтому отсутствуют и медоносные пчелы.

При неблагоприятных для опыления условиях (более прохладная и влажная погода) не бывает достаточного количества опылителей, и большая часть цветков остаются нераскрытыми. В таком состоянии они находятся несколько дней, пока не будут раскрыты или пока не увянут. Исследования показывают, что количество нектара в цветках увеличивается постепенно и достигает своего максимума на третий день. После этого оно снижается. Меньше его бывает в засушливые годы или при засухе и, наоборот, относительно больше после дождя или в более влажные годы. В одном цветке содержится в среднем 0,4—0,6 мг нектара. Чем больше времени цветки остаются раскрытыми, тем больше накапливается в цветочных трубочках нектара, тем сильнее аромат и больше пчел посещают травостой люцерны. Штеккардт (1962) установил в среднем за три года, что в таких случаях бывают случайно раскрытыми 0—5% (в среднем 1,3 %) посещенных цветков. Процент раскрытых цветков увеличивается в 3 раза, если травостой регулярно посещают и достаточно долго находятся на нем медоносные пчелы. В таких условиях были замечены единичные медоносные пчелы, которые по своему поведению не отличались от диких — как и последние они раскрывают цветки и собирают пыльцу. В специальных опытах было выяснено, что таким образом поступают преимущественно совсем молодые и неопытные пчелы.

Многие авторы отрицают роль медоносных пчел в опылении люцерны.

В настоящее время считается, что дикие пчелы являются основными опылителями, без которых невозможно получить высокие урожаи семян. Медоносным пчелам, как опылителям люцерны, принадлежит незначительная роль.

Низкие урожаи семян, которые получают в несколько лет (после 1967 г.), объясняются также нехваткой диких пчел. Чтобы увеличить их количество необходимо запретить применение ядохимикатов во время цветения люцерны, предназначенной для производ. ства семян, использовать для получения семян травостои первого года жизни, по краям участка оставлять нескошенные узкие полоски, на семена оставлять участки небольшого размера и располагать их по возможности возле рощиц, пастбищ, лугов, каналов, лесозащитных полос и т. п.