Биологические особенности культуры.

а) требования растений к условиям внешней среды.

Требования к теплу. Горох — культура холодостойкая, скороспелые сорта его возделывают до северных границ земледелия (68°с. ш.). Сумма эффективных температур за вегетацию составляет 1150—1800°С. Семена начинают прорастать при 1—2°С. Всходы легко переносят кратковременные заморозки до 4-5 градусов, что позволяет сеять горох в ранние сроки; в период плодоношения понижения температуры до минус 2—4°С губительны. Оптимальная температура в период формирования вегетативных органов 14—16°С, в период формирования генеративных органов 18—20°С, для развития бобов и налива семян 18—22°С.

Табл. 2. Значения температур, при которых идёт развитие растений гороха, ^оС

Период Показатели	всходов	формирования вегетативных органов	цветение	плодоношение
биологический минимум	4-5	4-5	10-12	12-10
оптимум температур	6-12	14-16	18-20	22-18

 

Требования к влаге. Горох требователен к влаге. При прорастании семена поглощают воды 100—115%, т.е. в 2-2,5 раза больше, чем для хлебных злаков. Следовательно, посев гороха нужно проводить рано, когда имеются достаточные запасы весенней влаги в почве. Потребность гороха во влаге по мере его роста постепенно возрастает и достигает наибольшей величины к началу цветения. Излишнее увлажнение горох переносит удовлетворительно, но при этом у него затягивается период вегетации. Недостаток воды снижает урожай зерна гороха. Поэтому все агротехнические мероприятия, особенно в засушливых районах, следует направить на максимальное накопление влаги на полях. Оптимальная влажность почвы должна быть 70—80% НВ. У высокоурожайных сортов гороха коэффициент транспирации 500—1000, что в 2 раз больше, чем у зерновых культур. Критическим периодом по отношению к влаге является период цветение — плодообразование.

Требования к свету. Горох — светолюбивое растение, поэтому недостаток света сильно угнетает его. На продолжительность дневного освещения различные эколого-географические группы гороха реагируют неодинаково, но преобладающее большинство форм относится к растениям длинного дня.

Требования к почве. Горох - культура высокоплодородных "пшеничных" почв. Лучшими почвами для гороха являются черноземные среднесвязанные суглинки и супеси с нейтральной или близкой к нейтральной кислотностью. Малопригодны плотные, глинистые, заболоченные, а также легкие песчаные почвы.

Горох при высокой агротехнике хорошо растёт на всяких почвах.

Неблагоприятны для гороха почвы с высокой кислотностью (pH ниже 4,5). Горох хорошо растёт при рН=7-8.

Требования к питанию. Потребление питательных веществ идёт в течение вегетационного периода с различной степенью интенсивности.

Азот поглощается растениями в течение продолжительного периода – от всходов до созревания, но наибольшее его количество – в период бутонизации – плодообразования. По данным Чухнина Ю.А., в период цветения – плодообразования поглощается около 37-40% азота от его общего потребления. Максимальное содержание азота в растениях обычно приходится на фазу цветения, т.е. когда фиксация его клубеньковыми бактериями идёт наиболее интенсивно. После цветения относительное содержание азота несколько уменьшается. В период налива – созревания семян в растениях происходит перераспределение азота – уменьшение его в листьях и стеблях и увеличение в бобах. У гороха накопление азота за счёт фиксации из атмосферы в зависимости от условий выращивания колеблется от 42 до 78% общего потребления этого элемента из окружающей среды.

Фосфор в наибольшем количестве поступает в растения за сравнительно короткий период времени – от цветения до созревания семян. За этот период растения поглощают 60-62% фосфора от его общего содержания в растении, причём хорошему усвоению фосфора способствует симбиотическая фиксация атмосферного азота. Для гороха характерна высокая способность усваивать фосфор из труднодоступных соединений почвы. Хорошая обеспеченность калием повышает использование имеющихся в почве запасов фосфора. По тем же данным, наивысшее содержание фосфора у растений отмечается в молодом возрасте (фаза всходов – 6-7 листьев), к цветению его содержание уменьшается, а в фазу плодообразования вновь несколько возрастает. В зрелых семенах фосфора содержится в 2,5-3 раза больше, чем в соломе.

Калий в отличие от азота и фосфора наиболее интенсивно поглощается в ранние фазы вегетации. К началу цветения растения гороха поглощают до 60% калия от его общего потребления. Содержание калия в растениях постепенно уменьшается от раннего возраста к созреванию. В семенах и соломе содержание калия практически одинаковое. Недостаток калия, проявляющийся в основном на легких почвах, вызывает снижение азотфиксации и ухудшает передвижение азотистых веществ из вегетативных органов к семенам.

Поэтому фосфорные и калийные удобрения следует вносить осенью под вспашку. Они улучшают развитие растений и усиливают деятельность азотфиксирующих бактерий. В жизнедеятельности растений большое значение имеет кальций. При его недостатке снижаются темпы роста, ухудшается развитие корневой системы. В отличие от азота, фосфора и калия содержание кальция в растениях увеличивается к концу вегетации.

Академик И.С.Шатилов (1978) в своих исследованиях показывает, что максимальное потребление питательных веществ горохом приходится не на период полной спелости семян, когда мы рассчитываем вынос питательных веществ с урожаем, а на более ранние фазы вегетации. В его исследованиях максимальное потребление азота превосходит вынос с урожаем на 32,7-37%, фосфора – на 34-39,7%, калия – на 66,3-70%, кальция – на 32,4-37,8% и магния – на 50,7-58,5%. В соответствии с этим академик И.С.Шатилов рекомендует расчет доз удобрений на заданный урожай гороха производить не по выносу, а по максимальному потреблению основных элементов минерального питания.

По данным А.А.Зиганшина (1973), для гороха важное значение имеет не только наличие питательных веществ в почве, но и содержание их в определенном соотношении, соответствующем биологическим требованиям культуры. На плодородных почвах желательным соотношением между азотом, фосфором и калием (N:P:K) является 1:1:1,5.

Горох характеризуется большим выносом элементов пита­ния урожаем. На 2 т зерна с учетом побочной продукции зерновые бобовые в среднем используют (в кг):

N P₂O₅ K₂O

горох............................. 132 32 40

вика.............................. 130 28 32

люпин............................ 136 38 94

соя............................... 142 32 36

 

А также (для гороха) – 25-30 кг кальция, 8-13 кг магния и различные микроэлементы, значительная часть которых потребляется в первой половине вегетации.

 

б) вегетационный период. Фазы роста и развития растений.

Горох — наиболее скороспелая зерновая бобовая культура. Период вегетации колеблется от 65 до 140 дней. Самоопыление происходит в фазе закрытого цветка, но в годы с жарким и сухим летом бывает открытое цветение, и может наблюдаться перекрестное опыление. Фаза цветения продолжается 10—40 дней. Вегетативный рост наиболее интенсивно протекает от бутонизации до цветения. Прирост зеленой массы достигает максимума в период плодообразования. Клубеньки на корнях формируются при образовании на растении 5—8 листьев (1,5-2 недели после начала роста). Максимальная азотофиксация отмечена в период массового цветения.

Продолжительность вегетационного периода в известной мере зависит от температурных условий лета. При сухой и тёплой погоде в северной части Нечерноземной полосы, например, созревание наступает на 10-15 дней раньше, чем в годы с неблагоприятными погодными условиями.

Темпы роста гороха зависят от сортовых особенностей, от условий температуры, влажности и наличия питательных веществ.

У растений гороха отмечают фазы всходов, бутонизации, цветения и созревания. Последние фазы отмечаются по ярусам, так как цветение и созревание происходят последовательно снизу вверх по стеблю. В одно и то же время генеративные органы, расположенные на разных ярусах, находятся на разных этапах органогенеза.

В вегетационном периоде гороха выделяют начальный и конечный этапы, когда фотосинтез отсутствует: первый этап — посев — всходы и второй — созревание, когда листья полностью пожелтели и налив семян уже закончен, но содержание влаги в семенах еще высокое.

От всходов до начала созревания в развитии гороха выделяют четыре периода, каждый из которых характеризуется важными для формирования урожая качествами.

Первый период (от всходов до начала цветения) длится у гороха 30...45 дней в зависимости от сорта и условий среды. В это время определяется густота растений. Вначале медленно, а затем все быстрее нарастает листовая поверхность, образуются и функционируют клубеньки.

Второй период (цветения и образования плодов) длится 14...20 дней. В это время быстро нарастают листовая поверхность и биомасса, продолжается и к концу периода завершается рост растений в высоту, одновременно происходят цветение и образование плодов. В конце этого периода отмечается максимальная площадь листьев и формируется основной показатель, определяющий будущий урожай, — число плодов в расчете на растение и на единицу площади. Это критический период в формировании урожая, когда из-за недостатка влаги, низкой активности симбиоза или других лимитирующих факторов может снизиться завязываемость плодов. С помощью последующих агротехнических мероприятий невозможно повысить урожай, если в этот период завязалось мало бобов. Чрезмерное разрастание вегетативной массы в это время неблагоприятно сказывается на формировании урожая семян.

В течение третьего периода происходит рост плодов, которые к его концу достигают максимальных размеров. В это время определяется число семян на единице площади. Суточные приросты биомассы высокие, как и во втором периоде. В конце третьего периода отмечается максимальный за вегетацию урожай зеленой массы. Во втором и третьем периодах посев как фотосинтезирующая система функционирует с наибольшей интенсивностью. В это же время растения, особенно высокорослые, полегают.

В четвертом периоде происходит налив семян. Идет отток пластических веществ, особенно азота, из других органов в семена. Увеличение массы семян — главный процесс этого периода, завершающий образование урожая. В этот период определяется такой элемент продуктивности, как масса 1000 семян. Затем посев вступает в период созревания, когда влажность семян постепенно уменьшается.

в) особенности формирования элементов, продуктивности по этапам органогенеза и пути управления продукционным процессом