Выращивание люпина однолетнего и узколистного как сидерата

1. Характеристика растения

Люпин как бобовое зеленое удобрение был введен в Германии в середине 19 века. В то время использовался только один вид — синецветковый узколистный люпин. Название культуры происходит от латинского слова lupus, что означает «волк», поскольку семена содержат ядовитые вещества. Многие виды этого растения, как однолетние, так и многолетние, перспективны для использования в качестве кормовых растений и зеленого удобрения.

В частных садах чаще всего используются однолетние виды:

• синий (узколистный, Lupinus angustifolius );
• белый;
• желтый.

Lupinus angustifolius — хорошо развитое однолетнее растение с прямостоячим стеблем и стержневым корнем с множеством боковых отростков. Узелки образуются на корнях, большинство из них (70%) растет на среднем корне. Образование узелков начинается уже на стадии 4-5 листьев. Листья состоят из 7-9 ланцетных листочков. Стручки достигают 5 см в длину и содержат 4-6 круглых, яйцевидных семян. Бобы содержат около 500 семян на 100 грамм. Существует несколько сортов узколистного люпина (по состоянию на 2017 год в Национальном реестре селекционных достижений зарегистрировано 23 сорта), различающихся по окраске цветков и листьев. Семена многолетних люпинов можно отличить от однолетних по тому, что они имеют твердую, каменистую оболочку, требующую обязательного предпосевного замачивания.

2. Полезные свойства сидерата

Люпин оказывает следующее влияние на качество почвы:

• он накапливает большое количество азота в корневых узлах, а также фосфор и оксид калия, которые обогащают почву.

Узелковые бактерии связывают азот из воздуха с тканями растений, в результате чего образуется аспарагин и другие виды аминокислот. Азот необходим всем овощным и садовым растениям, особенно в начале вегетационного периода для наращивания зеленой массы. Однако этот химический элемент является летучим и быстро истощается в почве. Навоз содержит азот в форме, которую растениям сложнее усвоить. Клубеньковые микроорганизмы также преобразуют фосфор из нерастворимого фосфата в доступный для растений оксид. Питательная ценность зеленой массы люпина, запаханной в почву, аналогична питательной ценности навоза.

Сравнительные характеристики сидератов из люпина и других зеленых удобрений.

Syderat	Зеленая масса, центнеров/га	Время от посева до получения максимального урожая, дни	Накопление азота в биомассе	Накопление оксида фосфора в биомассе	Накопление оксида калия в биомассе
Однолетний люпин	526	80	231	63	209
Горох	219	80	117	71	215
Вика	257	90	160	73	201
Phacelia	317	60	78	52	196
Масляная редька	462	50	86	66	248
Фасоль	157	80	58	24	59

• рыхлит почву благодаря своей длинной корневой системе, которая проникает в почву на глубину от 1,5 до 2 метров.
• предотвращает появление проволочников, нематод, личинок майского жука — наиболее распространенных садовых вредителей.
• детоксифицирует почву.
• подавляет рост сорняков.
• в отличие от других органических удобрений, таких как навоз, компост или птичий помет, не содержит патогенных микроорганизмов и личинок.

Характеристика отдельных видов люпина.

Виды люпина	Темпы роста	Тип почвы	Кислотность почвы
Голубой	Средний	Свет — Средний	Очень кислый — Нейтральный
Желтый	Низкий	Свет	Кислота
Белый	Высокий	Средний — Тяжелый	Кислотный — Слегка щелочной

3. Преимущества

В сельском хозяйстве это зеленое удобрение чаще всего высаживают на землях, которые в текущем году останутся под паром. Люпин имеет следующие преимущества перед другими культурами для зеленого удобрения:

1. Его можно сажать на самых бедных, необработанных почвах.
2. Самая высокая азотфиксирующая способность среди других зеленых удобрений. При хороших условиях выращивания люпины накапливают в среднем 170 кг атмосферного азота на гектар земли, что эквивалентно 5 кг аммиачной селитры. 3.
3. Для его роста не требуются удобрения.
4. Быстрое созревание зеленой массы. Зеленую массу можно вспахивать через 50 дней после посева.
5. Растение нетребовательно.
6. Высевается в открытый грунт, не требует выращивания рассады.
7. Высокая декоративная ценность.

Синелистный люпин имеет более высокую скорость роста и более длинные корни, чем другие сорта. Он более устойчив к низким температурам и менее чувствителен к кислотности почвы, а также является самоопыляемым. Поскольку он созревает на 2-3 недели раньше, чем другие сорта, он рекомендуется для выращивания в Сибири. Белый люпин более засухоустойчив и созревает позже, поэтому он больше подходит для южных районов.

Уход за посевами люпина и уборка на семена

Через 4 дня после посадки семян переверните почву сбоку от семян, боронуя ее легкой зубовой бороной. На связных почвах, при необходимости, можно проводить боронование под всходы люпина в стадии четырех-пяти листьев со скоростью не более пяти км/ч (бороны имеют наклонные вперед зубья). Для борьбы с сорняками при выращивании люпина Прометрин применяется под боронование (эта обработка проводится до появления всходов).

В широкорядных посевах проводят до 3 междурядных обработок: первая — в фазе 4-5 листьев, вторая — при высоте растений 12-15 см, третья — через 8-10 дней после второй. Лезвия бритвы или долота укладываются на глубину шесть сантиметров и 20-30 сантиметров друг за другом — для предотвращения засорения и заглубления побегов люпина.

Культурные люпины дают самый высокий урожай зеленой массы на стадии блестящего боба. Для скашивания выращенного люпина используются кормоуборочные комбайны KKS-100 и E-281.

Для ускорения созревания проводят десикацию — на стадии пожелтения — желтой спинки зародыша семени, применяют хлорат магния (в дозе 10-13 кг/га). Для прохода опрыскивателей делайте прокосы через каждые 40-50 метров, собирая люпин на зеленую массу.

Для снижения потерь барабаны молотильного аппарата регулируются, и обмолот производится на мягких режимах (700-950 об/мин). На комбайне СК-5 при обмолоте целесообразно использовать навеску PLZ-5.

После обмолота семена люпина имеют высокое содержание влаги, поэтому необходима немедленная предварительная очистка на OVP-20A, OBC-25. Когда содержание влаги в семенах люпина превышает 16%, они подвергаются сушке, предпочтительно на напольных сушилках.

Фотография семян люпина

Семена люпина сушат в бункерах с активной вентиляцией, к которым подведены электронагреватели, а для нагрева воздуха используются калориферы.

Применение удобрений при выращивании люпина

Люпин лучше других бобовых переносит кислые почвы. Однако при внесении извести более высокие урожаи дает использование повышенных доз калия (до 180 кг/га) и магния (20 кг/га).

При уровне P2O5 и K2O в почве выше 10 мг на 100 г минеральные удобрения неэффективны. Если P2O5 и K2O менее 5 мг на 100 г, используется P60K120, а от 5 до 10 мг на 100 г — P45K91).

Азотные удобрения подавляют рост клубеньковых бактерий, поэтому их вносят только в небольших дозах в прохладную весеннюю погоду одновременно с посевом в составе комплексных удобрений (аммофос — 50 кг/га). Из микроудобрений на люпине эффективен молибден.

На полях. Обработка почвы под люпин аналогична обработке почвы под ранние яровые зерновые культуры.

4. Посев

Семена высевают на глубину 2-3 см. Норма высева для узколистного люпина составляет 2,3-2,5 кг семян на площадь посева. При такой норме высева рассада оптимально уплотняется, а корневая система хорошо проникает в почву, улучшая ее свойства. Непосредственно перед посевом семена следует замочить в воде на один день для более быстрого и короткого прорастания.

Для посева люпина сначала перекопайте и разрыхлите почву. Сажать на грядках или в рядах с расстоянием между растениями 15-30 см. Семена высевают так, чтобы расстояние между растениями было не менее 5 см. Их можно просто разложить на земле и слегка утрамбовать граблями. После посева почву следует полить, затем засыпать землей и снова полить, так как для прорастания семенам необходимо в 1,5-2 раза больше их веса.

На больших овощных участках люпин можно высевать поэтапно — сначала на одном участке, а на следующий год — на другом. Узколистные люпины можно высаживать полосами, чередуя с картофелем и другими овощами. После скашивания в рядах оставляют траву, а на следующий год на том же месте высаживают овощи.

Высевайте узколистные люпины в конце лета или весной. Как только грядки освободятся от лука, редиса, чеснока, раннего картофеля, капусты и других культур, можно сразу же сеять люпины. Лучший срок посева — до 10 августа, так как растения люпина не переносят холодных ночей и весенних заморозков. Оптимальная температура для прорастания семян составляет от +9 до +12 градусов. В ранний период роста люпин лучше растет в частичной тени, но во взрослом возрасте ему требуется много света, поэтому его следует высаживать на открытых местах. Яровой люпин выращивается в основном на семена.

В течение 10-14 дней после посева люпин прорастает на высоту 10-15 см. Люпин хорошо реагирует на калийные удобрения. Поэтому внесение удобрений целесообразно, если часть посаженной культуры оставлена на семена.

Влажность почвы оказывает прямое влияние на образование корневых узелков. Если погода жаркая, рекомендуется поливать растения. Продолжительность вегетационного периода люпина зависит от типа почвы — в северных регионах лучше всего сеять его на легких почвах.

Сорта люпина

Академический 1. Из сортов желтого люпина он самый раннеспелый (вегетация — 90-120 дней), имеет высокую семенную продуктивность (до 2,5 т/га), урожайность зеленой массы 50 т/га, поражается фузариозом, устойчив к вирусному перерастанию.

Фотография желтого люпина.

Нарочанский. Схож с Академиком 1 по продуктивности и раннеспелости, устойчив к фузариозу, поражается вирусным заражением.

BSPA 382 и Октябрьский. Новые сорта желтого люпина, устойчивые к фузариозу, заменяют сорта Нарочанский и Академический 1.

Фото желтого многолистного люпина сорта Люстра

Niemczynski 846 — созревает быстро — 95 дней. Сорт узколистного люпина. В отличие от сортов желтого люпина, этот сорт дает больше семян (до 35 ц/га), но зеленая масса более плотная и содержание алкалоидов выше. При надлежащем уходе этот сорт люпина устойчив к фузариозу и вирусным инфекциям.

Фотография узколистного люпина

Размещение люпина в севообороте

Озимые и яровые зерновые являются предшественниками для успешного выращивания люпина. Чтобы предотвратить развитие болезней (фузариоза, вирусов), люпин можно высаживать на одном поле через пять-шесть лет. Его не следует сажать рядом с корнеплодами, бобовыми и крестоцветными культурами, которые являются резервуарами тли-переносчика вируса.

В севооборотах, предназначенных для выращивания на корм или силос, люпины занимают непаханые поля.

Семена высевают на открытых полях или на склонах, обращенных к югу, на ранних и равномерно просыхающих, чистых от сорняков полях для быстрого созревания. При выращивании разных сортов желтого люпина следует соблюдать расстояние между сортами в 500 метров.

Фотография проростков желтого люпина

Люпин узколистный

Основным источником белка в Башкирии являются бобовые — горох, вика, а также подсолнечный жмых и импортный соевый шрот. Без радикальных изменений в производстве кормов, направленных в первую очередь на повышение их питательной ценности, невозможно улучшить экономику животноводства.

Чтобы увеличить производство растительного белка, мы решили расширить выращивание бобовых культур и, в частности, внедрить в кормопроизводство хозяйства использование узколистного люпина. В основном это связано с тем, что его многофункциональное использование позволяет не только получить более питательный и дешевый грубый корм, но и сократить чрезмерные расходы на зерновые культуры, используемые на корм и в качестве сидерата.

В сельскохозяйственном производстве чаще всего используются желтый люпин, белый люпин и узколистный люпин. Для нашего хозяйства интерес представлял сорт узколистного люпина Снежеть.

Его зерно содержит до 34% белка и до 7% жира и не уступает в этом отношении сое. Кроме того, он характеризуется тем, что растения люпина не полегают, а зерна не рассыпаются при созревании в течение двух-трех недель, что позволяет собирать урожай без потерь, и, наконец, что не менее важно, отсутствуют вредители, характерные для гороха.

Кроме того, люпин является фиксатором азота, а его корневая система глубоко проникает в почву, улучшая ее агрофизические и биологические свойства.

Для посева в 2009 году были использованы семена сорта Снежка, так как это один из узколистных люпинов с низким содержанием алкалоидов.

5. Скашивание и запашка

Люпины скашивают на стадии бутонов, до начала цветения, чтобы они начали забирать питательные вещества из почвы, когда созреет трава-бобы. Другая причина заключается в том, что в более зрелом возрасте стебли становятся древесными и дольше разлагаются в почве. Люпины скашивают и обрабатывают почву с помощью лопаты или мотыги. При более длительном выращивании, включая выращивание на семена, зеленые части растений используются в качестве компостных куч.

Другой вариант — использовать люпины в качестве мульчи. Этот метод используется в естественном земледелии no-till. В этом случае растение срезают секатором или мотыгой на высоте 2-3 см от земли и оставляют на грядке. Органическая масса зеленого навоза на поверхности почвы быстро разлагается на открытом воздухе. Грубые стебли можно предварительно измельчить для более быстрого разложения. Зеленая масса люпина, частично переваренная бактериями и грибами, служит пищей для дождевых червей, которые разрыхляют почву. В результате переваренные червями растительные остатки превращаются в гумус, что еще больше повышает плодородие почвы. Если лето сухое, мульчу необходимо поливать, так как она разлагается только во влажной среде.

Весной оставшийся слой мульчи сгребают с грядок и высевают овощные культуры, такие как морковь, лук, редис, зелень и другие. Слой люпиновой мульчи можно также использовать при выращивании таких овощей, как капуста, помидоры, огурцы и картофель (при рядовом способе выращивания). Трава должна быть уложена толстым слоем.

Шелушение белого люпина в фермерских хозяйствах

Интерес к белому люпину как альтернативному сое источнику растительного белка постоянно растет и в настоящее время приобретает все большее значение в связи с зависимостью страны от поставок сои из-за рубежа.

В связи с этим интенсифицируется разработка новых сортов люпина и его переработка.

Многие регионы России заинтересованы в выращивании и переработке низкоалкалоидного белого люпина, учитывая урожайность и выход белка с гектара. Однако некоторые потребители предпочитают зерно белого люпина с удаленной мембраной, утверждая, что она составляет до 20% от массы зерна, состоит в основном из клетчатки, которая трудно переваривается и снижает содержание белка в готовом продукте.

Технологическую операцию по удалению таких оболочек принято называть пилингом.

Степень шелушения люпинов при производстве кормов во многом определяет качество готового продукта, его усвояемость животными и птицей.

Проверенное оборудование, такое как валковые дробилки или дисковые шелушители ШИЗ-0,5 конструкции ВНИИЗ РАСХН для крупного производства.

Он обеспечивает производительность более 300 кг/ч, что часто делает его непрактичным для использования на фермах и в частных владениях.

Разработка малопроизводительных машин для эффективного удаления шелухи с семян белого люпина может приблизить первичную обработку к потребителю белковой продукции или производителю зерна, чтобы сократить потери сырья, сохранить его ценные свойства.

Объекты и методы исследования

На основании имеющегося опыта производства крупы из ряда зерновых и бобовых культур, а также результатов экспериментов, предлагаем измельчители-сепараторы ДКМ-1м и ДКМ-2м для шелушения белого люпина.

Эти машины оснащены встроенными прямоточными пневматическими классификаторами, что делает их автономными.

Они не требуют дополнительного оборудования для отделения продуктов от оболочек. Оболочки мелкой фракции (соломинки) собираются в циклоне, а крупная фракция (крупные зерна) поступает в приемный бункер.

Технические характеристики дробильно-сепарационных машин Spruce Mills DKM

Технические характеристики	ДКМ-1м	ДКМ-2м
Выход
Пшеничная крупа № 2 и № 3
при однородности 82%, кг/ч
Установлено мощность, кВт
привод ротора	3,0	5,5
вентилятор	0,37	0,37
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
вес (макс.), кг

Для оценки возможностей конкретных машин по переработке белого люпина использовалось зерно сорта ‘Дега’, средние геометрические параметры которого составляли.

ширина по большей стороне прямоугольника — 9,42 мм;

ширина по меньшей стороне прямоугольника — 8,94 мм;

толщина — 4,71 мм;

наибольшая диагональ — 10,52 мм.

Максимальная толщина зерна составила 5,1 мм.

Зерна толщиной 4,0-4,5 мм были самыми мелкими — 33,3%. Зерна с толщиной 4,6-5,1 составили 66,7%.

Объем зерен варьировался от 300 до 505 мм3. Зерна объемом 400-450 мм3 — 11,1%, а 500-550 мм3 — 5,5% составили наименьшее количество.

Для шелушения, в зависимости от желаемой фракции сокращения, устанавливается подходящий ситовой барабан с отверстиями диаметром от 3,0 до 9,0 мм.

Для определения тонкости цельного люпина измельчение проводилось без включения вентилятора встроенного пневматического классификатора.

Вся измельченная масса подавалась в приемный бункер. Полученную массу рассеивали на лабораторных ситах.

Результаты испытаний

Фракционный состав продуктов измельчения цельного люпина в ДКМ-2м относительно общей массы для рабочего ситового барабана с диаметром отверстий 7 и 9 мм приведен в таблице.

Фракционный состав продуктов измельчения (партия)
Диаметр отверстий сит в КМ-2м, мм	Диаметр отверстий в ситах, мм
Дно	1,0	2,0	2,5	4,0
	0,042	0,021	0,042	0,201	0,694
	0,017	0,023	0,023	0,142	0,796

Выход практически очищенной от окалины и муки грубой муки за один проход составляет 69-72 %.

Обсуждение результатов

Как видно, с увеличением диаметра отверстий сита барабанной машины ДКМ-2м увеличивается количество частиц зерна с крупной оболочкой.

Количество мелких частиц (проходящих через сито 2,0 мм — лоток) уменьшается. Если в барабане диаметром 7,0 мм количество крупных частиц составляло 6,3 %, то в барабане диаметром 9,0 мм оно увеличилось до 4,0 %.

По мере увеличения диаметра отверстий эффективность машины для крупы без покрытия возрастает. Например, при установке в ДКМ-2м ситового барабана от 3,0 до 9,0 мм пропускная способность изменяется от 150 до 300 кг/ч соответственно.

При определении фракционного состава было установлено, что каждая выделенная фракция, наряду с ядром, имеет определенное количество коры.

И чем мельче фракция, тем сложнее визуально обнаружить ее частицы.

Определенные технические трудности возникают при разделении таких фракций на компоненты (содержащие ядро и оболочку). Трудно отделить оболочку от фракций, прошедших через сито с отверстиями 5,1 мм, а также определенное количество мелких частиц от совпадающей фракции с сита 2,0 мм.

Поэтому машины DKM имеют возможность отправки мелких частиц, содержащих зерна (2,0 мм проход — 2,0 мм выброс), в бункер для сбора или в циклон в качестве остатка.

Соотношение ингредиентов регулируется путем изменения скорости воздуха в пневматическом канале. Оператор может регулировать расход воздуха в пневматическом канале, увеличивая или уменьшая общее количество стружек и содержание в них зерна, а следовательно, и содержание шелухи в шелушеном продукте, путем поворота заслонки, установленной на входе вентилятора.

При увеличении скорости воздушного потока сначала поднимаются легкие фракции, а затем более крупные частицы скорлупы и ядра. Дальнейшее увеличение скорости воздушного потока (свыше 4,5 м/с) может привести к тому, что крупные частицы люпина будут занесены в циклон вместе с корпусом.

Мощность вентилятора позволяет поднять циклон на высоту до 2 м, что дает возможность установить под циклоном бункер для сбора и последующей упаковки в мешки отходов в больших контейнерах.

Как уже упоминалось, в циклоне собирается масса, состоящая из грубых и тонких оболочек, частиц зерна, грубых и шрота. Количество выгружаемых частиц зерна размером менее 5,1 мм в значительной степени зависит от расхода воздуха во встроенном пневматическом классификаторе.

Поэтому машины DKM оснащены встроенным прямолинейным пневматическим классификатором, что делает их самодостаточными.

Им не требуется дополнительное оборудование для отделения хлопьев. Хлопья с мелкими фракциями накапливаются в циклоне, а крупные фракции зерен поступают в накопитель.

Следует отметить, что при шелушении люпина ударным способом (ситовой барабан с отверстиями 9 мм) целесообразно перед шелушением отделить от общей массы зерна с размерами по меньшей стороне прямоугольника менее 8-9 мм.

Это уменьшает количество немытых и нелущеных цельных зерен в очищенной массе.

Использование автономных ударных лупиноочистителей способствует обеспечению сельскохозяйственных и частных фермерских хозяйств кормовыми компонентами, а в перспективе — передаче лущеных зерен пищевой промышленности для производства высокобелковых продуктов глубокой переработки.

Подготовка семян люпина к посеву

Посевные качества семян люпина можно повысить с помощью воздушного обогрева, ранней обработки семян ТМТД из расчета 3-4 кг/т в сочетании с обработкой семян молибденом. Непосредственно перед посадкой семена люпина обрабатывают фундазолом, который не оказывает негативного влияния на бактерии клубеньков, когда семена обрабатываются нитрагином (ризоторфином). Нитрагуинизация особенно необходима при посеве на полях, где люпин никогда не выращивался.

На фото: люпин, выращенный в горшках.

Технология посева люпина узколистного

В качестве предшествующей культуры были выбраны яровые зерновые, в частности ячмень.

С осени ее обрабатывали по минимальной технологии дисковым культиватором на глубину 5-6 см. Весной влагу закрывали на глубину 3-5 см.

Затем последовала предпосевная культивация на глубину 3-4 см с внесением КПШ-9. Посев проводился рядовым способом во второй декаде мая с нормой высева 1,2 млн. га при глубине посева 3-4 см. Перед посевом семена были обработаны ризоторфином. На стадии 3-5 настоящих листьев децисем опрыскивался из расчета 0,2 л/га. Уборка проводилась комбайном New Holland при 90-95% зрелости и влажности семян 14-16%. Урожайность зерна убранного узколистного люпина сорта Снежеть в чистом виде составила 18 ц/га, а урожайность посеянного гороха Аксайский усатый 55 по той же технологии — 10 ц/га.

Особенно при выращивании по минимальной технологии растения страдали от дефицита влаги. Однако полученный урожай еще раз подтверждает возможность использования узколистного люпина в минимальной технологии возделывания — благодаря его минимальным требованиям к условиям выращивания.

Но, конечно, это не означает, что мы полностью отказались от технологии выращивания люпина.

Также, для получения силоса, мы высевали узколистный люпин в смеси с яровыми зерновыми — овсом, ячменем, в соотношении 1,0 млн. всхожих семян люпина + овес и ячмень к 2,5 млн. всхожих семян. Эта смесь была собрана в начале стадии блестящих бобов. Урожайность этой смеси при сборе урожая составила 180 ц/га.

Выращивание узколистного люпина, как нам кажется, расширит ассортимент однолетних бобовых трав, используемых на ферме.

Имея такую же урожайность, как и однолетние бобовые, представленные в нашем регионе, он превосходит их по содержанию белка в зерне и позволяет увеличить урожайность с гектара.

Читайте также: Особенности противоэрозионных мероприятий почвы