Russian Federation
The aim of research is to study the influence of the seeding density on the yield and sowing qualities of the seeds of the mid-season soybean variety Kitross. The paper presents the results of three-year studies (2018–2020) on the effect of the seeding rate and the sowing method on the yield and sowing qualities of soybean seeds of the Kitrossa variety. The field experiment was carried out on meadow chernozem-like soil in the southern soil-climatic zone of the Amur Region, the experiments were carried out in the laboratory of primary seed production and seed science of the FSBSI FRC ARSRI of Soybean. The objects of the study were the methods of sowing and the seeding rate of seeds of the mid-season soybean variety Kitross of the ARSRI of Soybean selection. The design of the 2-factor field experiment consisted of the following options: sowing method (factor A); seeding rate (factor B). Various seeding rates were compared – 200, 400 and 600 thousand units viable seeds per 1 hectare and sowing methods – ordinary with a row spacing of 15 cm, wide row with a row spacing of 30 and 45 cm. During the study, it was noted that the yield of a mid-season soybean variety Kitross depended on the sowing density. On average, over three years, the maximum yield (2.33 t / ha) was achieved with an ordinary sowing method (15 cm) with a seeding rate of 600 thousand seeds / ha. At the same time, it was noted that regardless of the sowing method, the largest mass of 1000 seeds was obtained with a seeding rate of 200 thousand viable seeds per hectare. The laboratory germination of seeds formed by the wide-row method by 45 cm was stable and did not fall below 91 %. The maximum (94 %) and minimum (88 %) laboratory germination of seeds obtained with the method of sowing at 30 cm was observed at a seeding rate of 200 and 400 thousand pcs / ha, respectively.
soybean, seeding rate, sowing method, yield.
Введение. В комплексе мероприятий, нацеленных на интенсификацию производства сои, ведущая роль принадлежит первичному семеноводству. Основной и решающей его задачей является размножение и быстрое, успешное внедрение новых сортов в производство, которое позволит в полной мере покрыть спрос сельхозтоваропроизводителей в семенном материале [1, 2]. Одним из особо существенных аспектов с технологической точки зрения служит подбор плотности посева, позволяющей корректировать густоту стеблестоя и, как следствие, повышающий или снижающий воздействие условий почвенного питания, освещения и обеспеченности влагой. Общепризнано, что загущенные посевы в большинстве случаев дают семена с низкими урожайными и посевными качествами, так как растения формируются в условиях недостатка влаги, питания и света, в то время как плотность посева приводит к повышению продуктивности растений, но снижает их количество на единицу площади [3–5].
Кроме того, многочисленные исследования по сое доказывают, что получить высокую урожайность зерна вполне возможно, если учитывать характерные условия региона возделывания, особенно в начальной стадии вегетации, так как замедленный рост растений в данной фазе развития свидетельствует о потребности в оптимизации норм высева и способов посева семян для получения дружных всходов с заданной густотой стояния [6]. Ввиду этого правильно выявленная норма высева семян должна формировать оптимальную густоту стояния растений и способствовать повышению их продуктивности в определенных почвенно-климатических и агротехнических условиях [7–10].
По сведениям из литературных источников, число высеваемых на один гектар всхожих семян сои, в зависимости от сортовых особенностей и природно-климатических условий, меняется от 200 до 800 тыс. шт. [11, 12]. Группа исследователей заявляет, что для обеспечения наибольшей продуктивности и получения конденсационных семян в наибольшей степени выгодным является широкорядный способ посева семян [13, 14]. При возделывании сои широкорядным способом в зависимости от типа почвы и ширины междурядий рекомендуемые нормы высева семян могут меняться от 0,4 до 0,6 млн/га. При сплошном рядовом способе посева, повышение нормы высева до 0,7–
0,9 млн/га допустимо, но данные параметры в существенной степени обусловлены сортовыми особенностями и определенными почвенно-климатическими условиями [15–17]. Тем не менее, данный способ посева рассчитан на проведение междурядных обработок во время вегетации растений, что является экономически не выгодным.
В Амурской области наиболее подходящими для возделывания сои являются луговые черноземовидные почвы. Они занимают 660 тыс. га (примерно 2 % площади всей области) и располагаются в южной и западной частях Зейско-Буреинской равнины.
Все вышеизложенное говорит о необходимости развития технологии выращивания для определенного сорта и условий его возделывания.
Цель исследования: изучение влияния плотности посева на урожайность и посевные качества семян среднеспелого сорта сои Китросса.
Условия, объект и методы исследования. Полевые опыты проводили в 2018–2020 гг.
в ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои (c. Садовое Тамбовского района Амурской области). В качестве объекта исследования использовали посевы и семена среднеспелого сорта сои Китросса селекции ВНИИ сои. Данный сорт сои является результатом совместных исследований России и КНР, включен в Государственный реестр селекционных достижений в 2016 г. Потенциальная урожайность сорта – 4,01 т/га, содержание белка – до 42 %, период вегетации – 113–114 дней. Общая площадь делянки – 3,6 м2, учетной – 1,8 м2, повторность 6-кратная, с блочно-рендомизированным расположением делянок. Применяемая агротехника возделывания: глубокое безотвальное рыхление в 2 следа (культиватор КПЭ-3,8, глубина обработки – 10–
15 см), ранневесеннее боронование, внесение почвенного гербицида, культивация широкорядных посевов. Посев сои произведен вручную (сажалками) в оптимальные сроки – 20–23 мая в 2018 г.; 24–26 мая в 2019 г.; 15–22 мая в 2020 г. Схема опыта представлена в таблице 1.
Таблица 1
Схема 2-факторного опыта
|
Номер варианта |
Фактор |
|
|
А (способ посева, см) |
В (норма высева семян, тыс. шт/га) |
|
|
1 |
15 |
200 |
|
2 |
15 |
400 |
|
3 |
15 |
600 |
|
4 |
30 |
200 |
|
5 |
30 |
400 |
|
6 |
30 |
600 |
|
7 |
45 |
200 |
|
8 |
45 |
400 |
|
9 |
45 |
600 |
Уборка сои – ручная, обмолот снопов – на стационарной молотилке. Посевные качества семян (энергия прорастания и лабораторная всхожесть) определяли в соответствии с действующими методиками по ГОСТ 12038-84, массу 1000 семян – по ГОСТ 12042-80. Статистическую обработку полученных данных выполняли методами корреляционного и дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1979) в программе Microsoft Office Excel.
Температурный режим вегетационного периода 2018 г. был недостаточно подходящим для роста и развития растений сои. В первой половине вегетации осадки выпадали неравномерно, что привело к затягиванию и неравномерности появления всходов. Обильные осадки летних месяцев (на 205 мм больше среднемноголетних) способствовали избыточному переувлажнению почвы, что оказало отрицательное влияние на рост и развитие растений сои, понизив семенную продуктивность (рис. 1).
Рис. 1. Метеорологические условия вегетации сои сорта Китросса
в годы исследования
Гидротермические условия весны 2019 г. были благоприятными для проведения полевых работ. В начале мая температура воздуха была на 0,7–1,0 ºС выше климатической нормы. Июль был дождливым со среднесуточной температурой, близкой к среднемноголетним показателям. Вторая половина месяца отмечена обильными осадками, с интенсивностью более 1,5-месячной нормы, которые привели к частичному затоплению посевов в пониженных элементах рельефа. В меру обеспеченная влагой почва и высокий температурный режим благоприятствовали росту и развитию генеративных органов в период цветение – образование бобов. Гидротермический режим августа и сентября находился в пределах среднемноголетних показателей, что положительно сказалось на развитии сои в период налива семян и позволило провести уборку этой культуры в оптимальные сроки.
Выпадение в конце апреля – мае 2020 г. обильных осадков (в 1,8 раза выше среднемноголетнего показателя) сопровождалось увеличением запасов почвенной влаги в слое 0–20 см до 60–75 % ППВ, что на фоне повышенного накопления активных температур (на 40 °С выше нормы), способствовало раннему появлению всходов сои. Температурный фон июня был пониженным, на 0,7–2,9 °С холоднее обычного. Выпадение обильных дождей (в 1,6 раза больше нормы) несколько задержало первоначальный рост и развитие растений сои. К концу июня при фазе развития 3-й тройчатый лист высота растений не превышала 20–25 см. Июль характеризовался жаркой погодой, среднесуточная температура воздуха второй и третьей декады на 4,0 и 3,1°С соответственно превысила среднемноголетний показатель. Теплая погода ускорила развитие сельскохозяйственных культур, а небольшие, но равномерно выпадающие осадки поддержали достаточную влагообеспеченность растений, что способствовало поступлению минеральных веществ из почвы и развитию генеративных органов у растений сои. Август был прохладным и дождливым, первая и вторая декады по температурному режиму были ниже климатической нормы на 1,6 и 1,3 °С, по количеству выпавших осадков выше нормы на 17 и 61 мм соответственно, однако относительно равномерное распределение их количества не вызвало длительного переувлажнения почвы. Обильные дожди, выпавшие в первой декаде сентября (в 2,5 раза больше нормы), несколько затянули созревание сои и сдвинули срок ее уборки.
Результаты исследования и их обсуждение. Одним из основных показателей, определяющих продуктивность сои, является сохранность растений к уборке. Установлено, что в среднем за 3 года сохранность растений перед уборкой составила 85–95 % (табл. 1).
Таблица 1
Сохранность растений к уборке в зависимости от способа посева
и нормы высева семян, % (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Способ посева, см (фактор A) |
Норма высева, тыс. шт/га (фактор B) |
Среднее по фактору A (HCP05 = 3) |
||
|
200 |
400 |
600 |
||
|
15 |
95 |
89 |
88 |
91 |
|
30 |
90 |
91 |
86 |
89 |
|
45 |
88 |
90 |
85 |
88 |
|
Среднее по фактору B (HCP05 = 3) |
91 |
90 |
86 |
89 |
Примечание: взаимодействие AB = 10,42; HCP05 для сравнения частных различий – 5 %.
Наиболее высокое значение сохранности растений перед уборкой – 95 % было получено при способе посева с шириной междурядья 15 см
с нормой высева семян 200 тыс. шт/га, превысив широкорядный способ посева на 7 %. Отмечено, что при возрастании нормы высева семян и ширины междурядий сохранность растений перед уборкой снижалась.
Изучаемые нормы высева семян по-разному оказывали влияние на урожайность сои. Так, в среднем за 3 года урожайность среднеспелого сорта Китросса при норме высева 600 тыс. шт/га была на 0,39–0,44 т/га выше, чем при норме 200 тыс. шт/га (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность сорта сои Китросса в зависимости от способа посева
и нормы высева семян, т/га (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Способ посева, см (фактор A) |
Норма высева, тыс. шт/га (фактор B) |
Среднее по фактору A (HCP05 = 0,10) |
||
|
200 |
400 |
600 |
||
|
15 |
1,85 |
2,24 |
2,33 |
2,14 |
|
30 |
1,99 |
2,21 |
2,30 |
2,17 |
|
45 |
1,82 |
2,07 |
2,21 |
2,03 |
|
Среднее по фактору B |
1,89 |
2,17 |
2,28 |
2,11 |
Примечание: взаимодействие AB = 0,03; HCP05 для сравнения частных различий – 0,18 т/га.
Наибольшая урожайность – 2,33 т/га получена при рядовом посеве с нормой высева семян 600 тыс. шт/га, превысив на 0,48 т/га урожайность, полученную при низкой норме высева (200 тыс. шт/га). В посевах сои с междурядьями 15 и 30 см максимальная урожайность изучаемого сорта отмечена в вариантах с нормой 400 и 600 тыс. всхожих семян на гектар.
Изучаемые агроприемы не оказали значительного действия на показатель массы 1000 семян за годы исследования. Наряду с этим установлено, что в отличие от урожайности данный показатель находился в обратной зависимости от норм высева семян: независимо от способов посева наибольшая масса 1000 семян получена при норме высева 200 тыс. всхожих семян на гектар (табл. 3).
Таблица 3
Масса 1000 семян в зависимости от способа посева и нормы высева
семян сои сорта Китросса (среднее за 2018–2020 гг.)
|
Способ посева, см (фактор A) |
Норма высева, тыс. шт/га (фактор B) |
Среднее по фактору A (HCP05 = 2) |
||
|
200 |
400 |
600 |
||
|
|
Масса 1000 семян, г |
|
||
|
15 |
160 |
159 |
158 |
159 |
|
30 |
160 |
158 |
159 |
159 |
|
45 |
163 |
159 |
159 |
160 |
|
Среднее по фактору B (HCP05 = 2) |
161 |
159 |
159 |
160 |
Примечание: взаимодействие AB = 8,44; HCP05 для сравнения частных различий – 4.
По-видимому, разреженный посев позволяет более полноценно использовать питательное пространство, способствуя лучшему наливу и формированию более крупных семян.
Результатами корреляционного анализа выявлена тесная зависимость между урожайностью и массой 1000 семян при посеве на 30 см (R = 0,89 при Rкрит = 0,67; dyx= 0,79) и 45 см (R = 0,88 при Rкрит = 0,67; dyx = 0,77) с наименьшей нормой высева 200 тыс. шт. всхожих семян на 1 гектар.
Рис. 2. Всхожесть полученных семян в зависимости от плотности посева сои
сорта Китросса, % (среднее за 2018–2020 гг.)
Одним из важнейших показателей, характеризующих качество посевного материала, является лабораторная всхожесть. В среднем за три года исследования данный показатель изменялся от 88 до 94 % (рис. 2). Выявлено, что лабораторная всхожесть семян, полученных в варианте с применением широкорядного способа посева (45 см), была более стабильна и не опускалась ниже 91 %. Следовательно, данные семена обладают более высокой физиологической зрелостью.
Наиболее высокое значение лабораторной всхожести (94 %) было получено при широкорядном способе посева на 30 см с низкой нормой высева семян (200 тыс. шт/га). Увеличение нормы высева до 400 тыс. шт/га способствовало снижению данного показателя до минимума (88 %).
Выводы. В результате проведенного трехгодичного исследования выявлено, что урожайность среднеспелого сорта сои Китросса, независимо от способов посева, напрямую обуславливалась нормой высева семян. В среднем за три года исследований максимальная урожайность (2,33 т/га) была установлена в варианте с наибольшей нормой высева семян (600 тыс. шт/га) при узкорядном способе возделывания – на 15 см. Наивысший показатель массы 1000 семян, независимо от применяемых способов посева, получен с нормой 200 тыс. всхожих семян на гектар. При этой же норме высева и способе посева на 30 см отмечена максимальная лабораторная всхожесть – 94 %.
1. Kazancev V.P., Fadeev A.A. Norma vyseva pri uskorennom razmnozhenii original'nyh semyan soi Chera 1 // Vladimirskiy zemledelec. 2013. № 2 (64). S. 36–38.
2. Chepelev G.P., Mihaylova M.P., Gretchenko A.E. i dr. Vliyanie plotnosti poseva soi sorta Kruzhevnica na urozhaynost' i kachestvo semyan v usloviyah yuga Priamur'ya // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2020. T. 34, № 8. S. 80–84.
3. Barsukov S.S. Produktivnost' soi v zavisimosti ot sorta i gustoty stoyaniya rasteniy v posevah // Kormoproizvodstvo. 2005. № 9. S. 25–26.
4. Halipskiy A.N., Churakov A.A. Vliyanie srokov poseva, normy vyseva na formirovanie urozhaynosti skorospelyh sortov soi v Krasnoyarskom krae // Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii im. V.R. Filippova. 2009. № 3 (16). S. 123–126.
5. Cooper R.L. Response of soybean cultivars to narrow rows and planting rates under weed-free conditions // Agronomy Journal. 1977. V. 69, № l. P. 89–92.
6. Milenko O.G. Vliyanie agrotehnicheskih priemov pri vyraschivanii soi obychnym ryadovym sposobom poseva na zasorennost' agrofitocenoza i urozhaynost' zerna // Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2016. № 4 (20). S. 46–51.
7. Lozhkin A.G., Eliseeva L.V., Filippova S.V. Vliyanie sposobov poseva i mikroudobreniy na produktivnost' soi // Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2020. № 1 (49). S. 38–44.
8. Fadeeva A.N., Abrosimova T.N. Formirovanie struktury poseva i produktivnosti rasteniy soi severnogo ekotipa pri raznyh sposobah poseva v usloviyah lesostepi srednego Povolzh'ya // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. № 3 (59). T. 15. S. 49–53.
9. Kazachenko I.G., Adin'yaev E.D., Abaev A.A. i dr. Optimal'nye normy vyseva i sposoby poseva perspektivnyh sortov soi v usloviyah lesostepnoy zony RSO Alaniya // Agrarnyy vestnik Urala. 2011. № 3 (82). S. 6–7.
10. Gaspar A.P., Mourtzinis S., Kyle D. et al. Defining optimal soybean seeding rates and associated risk across North America // Agronomy Journal. 2020. Vol. 112. Is. 3. P. 2103–2114. DOI:https://doi.org/10.1002/agj2.20203.
11. Hramoy V.K., Siharulidze T.D., Gureeva E.V. Optimizaciya normy vyseva soi sorta Mageva v Central'nom rayone Nechernozemnoy zony // Vestnik Rossiyskoy akademii sel'skohozyaystvennyh nauk. 2012. № 5. S. 46–48.
12. Kotlyarova O.G., Laktionov P.A. Vliyanie sposobov poseva, norm vyseva i mineral'nyh udobreniy na kormovuyu produktivnost' soi // Kormoproizvodstvo. 2020. № 1. S. 20–25.
13. Lozhkin A.G. Izuchenie vliyaniya elementov tehnologii vozdelyvaniya soi sorta Chera 1 na kachestvo semennogo materiala // Vestnik Chuvashskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2017. № 1 (1). S. 14–17.
14. Goleva G.G., Selyavkin S.N., Vaschenko T.G. i dr. Vliyanie agrotehnicheskih priemov na urozhaynye svoystva semyan soi // Kellerovskie chteniya: mat-ly nacional'noy (s mezhdunar. uchastiem) nauch.-prakt. konf., posvyasch. 145-letiyu so dnya rozhdeniya akademika, zasluzhennogo deyatelya nauki RF B.A. Kellera i 130-letiyu so dnya rozhdeniya professora B.M. Kozo-Polyanskogo. Voronezh, 2020. S. 225–230.
15. Taranuho V.G. Formirovanie agrocenozov sortov soi v zavisimosti ot norm vyseva // Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2012. № 3. S. 82–86.
16. Ferreira A.S., Zucareli C., Werner F. et al. Minimum optimal seeding rate for indeterminate soybean cultivars grown in the tropics // Agronomy Journal. 2020. Vol. 112. Is. 3. P. 2092–2102. DOI:https://doi.org/10.1002/agj2.20188.
17. Carciochi W.D., Schwalbert R., Andrade F.H. et al. Soybean seed yield response to plant density by yield environment in north America // Agronomy Journal. 2019. Vol. 111. Is. 4. P. 1923–1932. DOI:https://doi.org/10.2134/agronj2018.10.0635.
