Вопросы контрольной  работы:  

1. (23) Культура  однолетних люпинов на семена  и на зелёное удобрение……………………………………………………3
2. (53) Методы селекции……………………………………....9
3. (83) Технологический процесс для приготовления пшеничного и ржаного хлеба……………………………..13
4. (97) В чём заключается принцип консервирования в герметически укупоренной таре с применением стерилизации……………………………………………….15

         1. Культура однолетних люпинов на семена и на зелёное удобрение.

         Среди зернобобовых, люпин выделяется высоким  содержанием белка (35-42%), как в  семенах так и в зеленой  массе, однако широкого распространения  в пищевой и кормовой промышленности он не получил из-за высокого содержания в нем алкалоидов (1,2-1,7%). Селекционерами выведены безалкалоидные сорта и  гибриды кормового однолетнего  люпина. Семена люпина являются сырьем для лакокрасочной, пластмассовой  и мыловаренной промышленностей. Зеленую  массу кормового люпина используют для силосования с КНС и  другими сочными растениями. Основное назначение люпина в земледелии –  использование его в виде сидеральной  культуры, т.е. как зеленое удобрение  для повышения плодородия почвы (песчаных, подзолистых и т.д.). При  благоприятных условиях, люпин накапливает  на корнях и в зеленой массе  – 200-300кг/га азота.

         Разные  виды и сорта люпина можно выращивать в более суровых климатических  условиях и на менее плодородных  почвах, где люпин обычно превосходит  сою и другие зернобобовые культуры по урожайности и сбору белка. Эти преимущества люпина связаны  с такими его биологическими особенностями, как способность развивать на малоплодородных почвах, мощную корневую систему, усваивать труднорастворимые  фосфаты почвы и в достаточных  количествах фиксировать азот воздуха  в симбиозе с клубеньковыми бактериями на кислых почвах.

         Однолетние  виды люпина были известны в культуре за 2000лет до н.э. Родина – страны Средиземноморья. В настоящее время  люпин возделывают  в Западной Европе, наибольшие площади находятся  в Германии, Польше. В РФ люпин  начали возделывать в 19в. Площади  кормового люпина составляют 1млн.га. Основные площади сосредоточены  в Северо-Западном и Центральном  регионах. Средняя урожайность – 15-20ц/га, зеленой массы – 300-400(1000)ц/га.

                                                            Ботаническое описание

          Корневая система – стержневая, мощно развита, проникающая на глубину до 2м и обладающая высокой растворяющей способностью, а также способностью усваивать малодоступные фосфаты и другие минеральные соединения.

         Стебель прямостоячий, опушенный. Образуются боковые  побеги различных порядков. Высота растений позднеспелых сильноветвящихся форм – 1-2м, скороспелых форм – 60-80см.

         Листья – сложные, пальчатые, на верхушке черешка веерообразно расположено 5-11 листочков. Каждый побег заканчивается соцветием – кистью.

         Соцветие – короткая верхушечная кисть. Цветки различной окраски (желтые, белые, синие и т.д.). Длина соцветий – до 50см.

         Плод – боб, кожистый, опушенный, растрескивается (кроме люпина белого и современных сортов желтого) с перетяжкой на створках. Боб содержит 2-6 семян.

         Семена  люпина белого крупные, округло-четырехугольные, сплюснутые, кремовой окраски (у алкалоидных  форм розоватые), масса 1000 семян – 150-180г. У люпина желтого  семена слегка приплюснуты, окраска от белой до темной, часто с темными пятнами  на светлом фоне, масса 1000 семян – 125-150г.  У люпина многолистного (многолетнего) семена мелкие, масса 1000 семян – 30г, овальные, слегка сплюснутые, различной  окраски (от светлой до черной). Бобы мелкие, удлиненные, черного цвета, густо опушены, при созревании сильно растрескиваются.

         Люпин узколистный – самоопылитель, у многолистного преобладает перекрестное опыление, у желтого и белого – самоопыление.

         Семена  люпина при прорастании выносят  семядоли на поверхность.

         Род люпин (Lupinus) – насчитывает ≈ 200 однолетних и многолетних видов. В РФ распространенны 4 вида:

1. Люпин синий (узколистный – Lupinus angustifolius) – однолетнее самоопыляющееся растение, высотой до 1,5м, с сине-фиолетовыми, иногда бледно-розовыми, белыми цветками. Отличается скороспелостью и значительной холодостойкостью. Семена округлые, почковидной формы с мраморным рисунком на матовом фоне. Масса 1000 семян – 150-200г. Он более скороспелый, чем желтый, продвигается в северные районы.
2. Люпин желтый (Lupinus luteus) – однолетнее перекрестноопыляющееся растение до 1м в высоту, с желтыми цветками. Он менее холодостоек, более теплолюбив, чем синий. Семена сдавлены с боков, окраска - белая или розовая с черными крапинками. Масса 1000 семян – 120-150г.
3. Люпин белый (Lupinus albus) – однолетнее самоопыляющееся растение, высотой - 1,5-2м, с белыми цветками. Теплолюбивая культура, жаровыносливая и довольно засухоустойчивая, требовательная к почвам. Семена крупные, белые или бело-розовые. Масса 1000 семян – 240-500г. Его возделывают в южных районах люпиносеяния: на юге Центрального региона, в Центрально-Черноземной зоне и предгорной зоне Северного Кавказа. Выращивают в основном как зернофуражную культуру.
4. Люпин многолистный (Lupinus polyphyllus) – многолетнее растение перекрестноопыляющееся, высотой до 1м. Продолжительность жизни 8-10 лет. В 1 год образует только розетку листьев. Культура скороспелая и очень холодостойкая. Семена мелкие, слегка сплюснутые, окраска от светлых тонов до черной. Масса 1000 семян – 30-70г.

         Особенности биологии

         У люпина желтого и белого период вегетации  длится 115-130 дней, у наиболее скороспелых  сортов – 100-110 дней. Люпин узколистный  созревает на 15-20 дней раньше.

         Требования  к теплу

         В первой половине вегетации люпин  не требователен к теплу. Люпин –  растение холодостойкое, семена прорастают при 3-5°С, всходы переносят кратковременные  заморозки …-3…-6°С. Вегетативные органы хорошо растут при 7-12°С, для развития плодов требуется более высокая  температура. Люпин особенно требователен к теплу в период налива семян  и созревания, при температуре  ниже 14°С эти процессы приостанавливаются, вегетация сильно затягивается. За вегетационный период растениям  люпина белого требуется сумма активных температур – 2600-2800°С, желтого – 2400-2600°С, узколистного – 1800-2000°С (для современных  скороспелых сортов с ограниченным ветвлением на 200-500°С меньше).

         Требования  к влаге

         Общий расход воды на создание единицы сухого вещества (коэффициент водопотребления) составляет за вегетацию – 350-400. Однако, эта величина зависит от периода  развития растений и условий влагообеспеченности. Потребление влаги посевом постепенно возрастает с момента всходов  до фазы сизых бобов.

         Для набухания и прорастания семян  требуется более 120% воды от их сухой  массы. Критическая ситуация в развитии посева может возникнуть в период посева – всходов, если весна сухая, с сильным ветром. В этом случае верхний слой почвы быстро иссушается. Запоздание с посевом, неравномерная  заделка семян, отсутствие прикатывания могут привести к поздним, недружным  и изреженным всходам, урожайность  резко снижается. Люпин особенно чувствителен к недостатку влаги  в период бутонизации – цветение и завязывание плодов. Дефицит влаги в это время приводит к резкому ограничению вегетативного роста, сокращению завязываемости плодов и понижению урожая в 3-4 раза, по сравнению с урожаем в оптимальных условиях. В период налива и созревания семян потребность во влаге снижается.

         Требования  к свету

         Люпин – светолюбивое растение. Для него характерно явление гелиотропизма – листья всегда повернуты перпендикулярно лучам Солнца. Размещение более 100 растений на 1м² способствует быстрому отмиранию нижних слабоосвещенных листьев. Современные сорта люпина быстрее растут и развиваются в условиях длинного дня.

         Требования  к почве 

         Лучшие  почвы – глубоко проницаемые, легкие, песчаные, умеренно – кислые. Непригодны – засоленные и заболоченные почвы, плохо развиваются на уплотненных участках.

         Люпин желтый способен нормально расти  и формировать высокий урожай на бедных песчаных почвах. Это объясняется  уникальными биологическими особенностями  этого растения: способностью формировать  мощную, глубоко проникающую корневую систему, усваивать труднорастворимые  фосфаты почвы и использовать азот воздуха благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Кроме  того, люпин желтый – одно из немногих бобовых растений, способных успешно  развиваться и фиксировать азот на кислых почвах. Люпин узколистный  и особенно люпин белый требуют  более связных и плодородных  почв. Активный симбиоз у них отмечается при рН=6 

         Интенсивная технология возделывания

         Место в севообороте

         Место в севообороте зависит от хозяйственного назначения посева. Лучшие предшественники  белого люпина – озимые зерновые культуры; хорошие результаты получают при  размещении его после кукурузы, сахарной свеклы, приемлем посев и после  яровых зерновых культур. Если нет угрозы поражения фузариозом, и используют фузариозо-устойчивые сорта, люпин  может занимать два поля в восьмипольном  севообороте (в качестве занятог8о  пара – на зеленый корм и в  пятом поле на семена).

         Люпин нельзя сеять после зернобобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание распространения болезней, особенно фузариоза. Высевать люпин  повторно на том же участке следует  не ранее через 4-5 лет, а для сортов, неустойчивых к фузариозу, - через 7-8лет. При возделывании на семена нежелательно размещать люпин на пониженных увлажненных  участках. В таких условиях образуется большая вегетативная масса, удлиняется период вегетации, затягивается созревание.

         При выращивании люпина на зеленое удобрение, его размещают в паровом поле севооборота, перед озимыми, а в  районах с теплой продолжительной  осенью, используют как пожнивную  культуру после озимой ржи и ячменя.

         Удобрение

         Известковые удобрения вносят не под люпин, а  за 2-3 года до его возделывания, под  предшествующие культуры севооборота. Отрицательного действия известкования  на люпин можно избежать, используя  магнийсодержащие известковые удобрения, например доломитовую муку. Нормы  известковых удобрений устанавливают  в зависимости от исходного уровня кислотности почвы и ее гранулометрического  состава.

         На  формирование 1т семян и соответствующего количества других органов люпин  потребляет: азота – 60-80кг, фосфора  – 15-18кг, калия – 30-35кг, кальция – 20-25кг и магния – 15-17кг. Несмотря на высокое потребление питательных  веществ, люпин может расти на почвах с невысоким содержанием  фосфора и калия. Он использует труднорастворимые  фосфаты почвы, а также последействие  удобрений, внесенных под предшественник.

         При размещении люпина на окультуренных  почвах, после удобренных предшественников, при содержании доступных форм фосфора  и калия более 100мг/кг почвы и  создании благоприятных условий  для азотфиксации получают высокий  урожай люпина.

             Обработка почвы

         Под посев люпина проводят обычную, принятую в данной местности, зяблевую вспашку.

         Задача  основной обработки почвы – создание рыхлого пахотного слоя, накопление влаги, уничтожение сорняков. Система  основной обработки почвы зависит  от вида культуры, предшественника, засоренности поля и срока уборки.

         После уборки озимых колосовых культур  приступают к лущению стерни, чтобы  измельчить пожнивные остатки, закрыть  влагу и спровоцировать семена сорняков к прорастанию.

         Если  поле засорено корнеотпрысковыми сорными  растениями, то через 2 недели после  первого лущения проводят второе лемешными орудиями на глубину – 10-12см, а затем вспашку плугами  с предплужниками с одновременным  внесением удобрений.

         Лущение стерни проводят дисковыми лущильниками ЛДГ – 10(15) или другими.

         Рано  весной приступают к предпосевной обработке  почвы тяжелыми зубовыми боронами, затем поле выравнивают комбинированными почвообразовательными агрегатами РВК. Хорошие результаты дает внесение под посевы люпина – 45-50кг/га фосфора  и 45-50кг/га – калия. Выравнивание поверхности  поля перед посевом имеет особое значение для люпина, требующего неглубокой и равномерной заделки семян.

            Подготовка семян к посеву

         Для посева используют семена со всхожестью не ниже 80%. Примесь горьких семян  не должна превышать 3%. Если алкалоидных  семян в партии более 5%, то их используют для сидеральных посевов.

         Семена  перед посевом протравливают  Фундазолом 50% с.п. – 4-6кг/т

         Для лучшего контакта протравителей  с семенами в смесь добавляют  прилипатели: спиртовую барду и  клеевый препарат (NaКМЦ) из расчета  – 200-400г/т семян. Препарат растворяют в теплой (45-50°С) воде.

         При использовании Фундазола, протравливание, нитрогинизацию и обработку семян  препаратом, содержащим молибден, можно  совместить, проводя их в день посева. Техника применения ризоторфина  и обработка семян молибдатом аммония такие же, как и для  других зернобобовых культур.  

            Сроки посева

         Высевают  люпин в ранние сроки, одновременно с овсом. Срок посева люпина зависит  от цели возделывания и определяется биологическими особенностями и  экологическими условиями. У люпина всходы устойчивы к заморозкам до …-6°С, благодаря чему возможен ранний посев. Люпин на семена высевают обычно через 3-5 дней после начала полевых  работ. При раннем посеве растения лучше  используют осенне-зимние запасы влаги  в почве, раньше созревают.

         Сеют  обычно после озимых и пропашных.

         Люпин многолетний высевают на внесевооборотных участках, где он в течение 5-6 лет  используется для получения семян  и зеленого удобрения.

         Способы посева

         При выращивании люпина на семена применяют  обычный рядовой способ посева (с  междурядьями 15см) и широкорядный (45см). У люпина желтого и белого, при  оптимальной норме высева, оба  способа посева обеспечивают примерно одинаковую урожайность. Широкорядный посев дает возможность провести междурядные обработки. При возделывании скороспелых слабоветвящихся сортов, при обычном рядовом посеве, урожайность  повышается. При выращивании семян  люпина узколистного и люпина на зеленую  массу применяют обычный рядовой  способ посева. При широкорядном способе  посева используют наземную технику  для борьбы с болезнями, вредителями  и для проведения десикации.

          Норма высева

         Норма высева зависит от способа посева и особенностей сорта. При обычном  рядовом посеве, норма высева узколистного и желтого люпина – 1-1,3 млн. шт/га или 180-200кг/га; для скороспелых низкорослых  и сравнительно мелкосемянных сортов люпина белого – 0,8-1млн. шт/га или 200-250кг/га, для более высокорослых и крупносемянных сортов – 0,6-0,7млн. шт/га. При широкорядном посеве норма высева составляет 60% нормы  обычного рядового посева.

         При возделывании на зеленую массу и  силос используют обычный рядовой  посев с нормой высева, повышенной на 10-15%.

           Глубина заделки семян

         Глубина заделки семян – 3-4см. В условиях РСО-Алании – 3-4см, на песчаных – 6-8см. Для уничтожения сорняков используют почвенные гербициды. Глубокая и  неравномерная заделка семян  при посеве недопустима. 

Наиболее  распространенные в  РФ сорта гороха:

1. Желтый люпин: Академический 1, Быстрорастущий 44, Киевский мутант, Брянский 6, БСХА 382, Жемчуг, Родник и другие;
2. Узколистный люпин: Брянский 123, Кристалл, Ладный, Немчиновский 846, Тимир 1, Узколистный 109.
3. Белый люпин: Дельта, Мановицкий, Старт.

Уход  за посевами

         Особе значение имеет тщательное  выравнивание почвы перед посевом. При установке  сеялок на норму высева следует так  отрегулировать высевающие аппараты, чтобы длина рабочей части  катушки была наибольшей, а скорость вращения – наименьшей.

         После посева поле прикатывают, что создает  хороший контакт семян с почвой и подтягивает влагу в верхние  слои, обеспечивая дружные всходы.

         В основном уход за посевами люпина направлен  на борьбу с сорными растениями. Люпин обладает низкой конкурентной способностью по отношению к ним. Эффективный метод борьбы с сорными  растениями - боронование посевов. Довсходовое  боронование в два следа проводят легкими зубовыми или сетчатыми  боронами через 6-7 дней после посева, когда сорняки находятся в  фазе белой ниточки. Боронование  по всходам легкими боронами в  один след проводят в фазе 3-4-го листа  у люпина при скорости движения агрегата не более 5км/ч.

         При широкорядном посеве белого люпина проводят 2-3 междурядные обработки: первую –  в фазе всходов, вторую – в фазе трех пар настоящих листьев, третью – перед смыканием рядков (в  начале цветения главного побега). Для  борьбы с сорными растениями  применяют гербициды.

         Желательно  проводить десикацию посевов, которая  на 7-10 дней ускоряет созревание семян, снижает их влажность, подготавливает посев к однофазной уборке. Обработку  десикантами проводят, когда бобы на центральной кисти желтеют, а  семена находятся в фазе пожелтения корешка зародыша. Посевы люпина опрыскивают  с помощью тракторных опрыскивателей. При низкой температуре и в  дождливую погоду применяют повышенную норму препарата и добавляют  к раствору 5-10 кг аммиачной селитры  или аммиачной воды.

        Уборка урожая

         На  зеленую массу для силосования  люпин убирают в фазе блестящих  бобов, когда бобы характеризуются  наибольшими размерами, а накопление зеленой массы максимальное за вегетацию. Для скашивания, измельчения и  погрузки зеленой массы применяют  кормоуборочные комбайны. Уборка семян  – ответственный и сложный  этап в технологии возделывания люпина. Это связано с неравномерным  созреванием, повышенной влажностью семян  и вегетативных органов при уборке, чувствительностью семян к механическим повреждениям. У люпина узколистного бобы при созревании в жаркую погоду растрескиваются.

         Если  проводилась десикация, возможна однофазная уборка. У люпина белого бобы не растрескиваются  и не обламываются при созревании, поэтому все бобы могут  полностью  созреть без потерь урожая от перестоя. Для этого вида десикацию целесообразно  применять только в случае неблагоприятных  погодных условий во время налива и созревания семян.

         Перед прямым комбайнированием проводят соответствующую  регулировку молотилки комбайна, чтобы был обеспечен вымолот  семян, и исключалось их дробление.

         Послеуборочная обработка семян

         Семенной  ворох, поступивший от комбайна, очищают  от примесей с помощью ворохоочистителей. Недозрелые, влажные семена люпина примерно в 1,5 раза крупнее созревших  сухих семян, подбирая сита с круглыми отверстиями.

         После первичной очистки, семена необходимо просушить. Люпин относится к  культурам с медленно высыхающими  семенами, поэтому его лучше сушить на установках активного вентилирования. После очистки зерно с влажностью более 17% следует просушить активным вентилированием или на сушилках шахтного типа. При сушке в напольных  сушилках активного вентилирования, температурный режим устанавливают  в зависимости от влажности семян.

На сушилках шахтного типа семена гороха не должны прогреваться более чем до 35-40°С. Подсушенные  до кондиционной влажности (14%) семена сортируют и хранят в сухих  помещениях с высотой насыпи в  закромах не более 2,5м. 

2. Селекция растений

Селекция

Это наука  о создании новых и улучшении  существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие  методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Для успешного  решения задач, стоящих перед  селекцией, академик Н.И. Вавилов особо  выделял значение изучения сортового, видового и родового разнообразия культур; изучения наследственной изменчивости; влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; знаний закономерностей  наследования признаков при гибридизации; особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей; стратегии искусственного отбора.

Породы, сорта, штаммы — искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов  приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства  для сравнения и проверки новых  сортов и пород.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала. Во Всесоюзном институте растениеводства  Н.И. Вавиловым была собрана коллекция  сортов культурных растений и их диких  предков со всего земного шара, которая в настоящее время  пополняется и является основой  для работ по селекции любой культуры.

Центры  происхождения культурных растений, выявленные Н.И. Вавиловым

Наиболее  богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации. Именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводятся искусственный отбор и селекция растений.

Классическими методами селекции растений были и  остаются гибридизация и отбор. Различают  две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый  отбор

Массовый  отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

Индивидуальный  отбор

Индивидуальный  отбор применяют при селекции самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией. Чистая линия — потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. Так как постоянно происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает. Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

Естественный  отбор

Этот вид  отбора играет в селекции определяющую роль. На любое растение в течение  его жизни действует комплекс факторов окружающей среды, и оно  должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному  температурному и водному режиму.

Инбридинг (инцухт)

В центре гетерозисная кукуруза, слева и справа родительские особи.

Так называется близкородственное скрещивание. Инбридинг  имеет место при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Для  инбридинга подбирают такие растения, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса. Такие подобранные  растения в течение ряда лет подвергаются принудительному самоопылению. В результате инбридинга многие рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние, что приводит к снижению жизнеспособности растений, к их «депрессии». Затем полученные линии скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие гетерозисное поколение.