Россия
Цель исследований – изучение влияния обработки семенного материала и подкормки вегети-рующих растений гуминовыми препаратами на формирование урожая и биохимический состав семян сои. Исследования проводились в 2019–2020 гг. на опытном участке УНПЦ «Студенче-ский» Чувашского государственного аграрного университета, расположенного в северной части Чувашской Республики. Объектом исследований послужил сорт сои СибНИИК 315. Опыты зало-жены в следующих вариантах: 1) контроль (без обработки); 2) предпосевная обработка препара-том «Гумат +7»; 3) предпосевная обработка препаратом «Лигногуматом»; 4) обработка расте-ний «Гуматом +7»; 5) обработка растений «Лигногумат». Полевая всхожесть семян, обрабо-танных препаратами «Гумат +7» и «Лигногумат», увеличилась на 7,6 и 5,4 % соответственно. В вариантах с обработкой семян и вегетирующих растений сои препаратом «Гумат +7» на мо-мент уборки сохранилось 99,5 и 98 % растений соответственно. Использование «Лигногумата» не оказало влияния на сохранность растений. Обработка семенного материала «Лигногуматом» и «Гуматом +7» позволила увеличить высоту прикрепления нижнего боба на 13 и 8,9 % соответ-ственно. При обработке семян «Гуматом +7» и «Лигногуматом» число бобов с выполненными семенами увеличилось на 36,1 и 31,1 % соответственно. Обработка семян гуминовыми препа-ратами оказала влияние на крупность семян. Так, наибольшая масса 1000 семян (172,5 г) получе-на в варианте с обработкой семян «Гуматом +7», чуть меньше (171,1 г) – при обработке семян «Лигногуматом». Обработка семян «Гуматом +7» и «Лигногуматом» обеспечила увеличение урожайности на 70,7 и 55,1 % соответственно. Прибавка от подкормки растений «Гуматом +7» составила 20,7 %, «Лигногуматом» – 10,5 %. Биохимический анализ показал, что обработка се-мян «Гуматом +7» и «Лигногуматом» увеличивает содержание протеина до 40,32 и 40,2 % со-ответственно, что на 7,8 и 7,5 % выше контрольного варианта.
соя, «Гумат +7», «Лигногумат», продуктивность, гуминовые препараты.
Введение. В последние годы масложировая отрасль стала одной из ведущих в мире. Объемы производства увеличиваются и в России. По данным Росстата в 2019 г. под соей было занято порядка 3,04 млн гектар. В этом же 2019 г. был собран рекордный урожай этой культуры – 4,3 млн т. Средняя урожайность сои при этом составила 15 ц/га. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации рассчитывает на увеличение площадей под этой ценной культурой минимум на 10 % [1]. Ученые всего мира прогнозируют отведение сое решающей роли в обеспечении населения недорогим и полноценным питанием [2].
Соя – основной белковый компонент кормовой базы сельскохозяйственных животных [3]. Недостаточное содержание белка в корме приводит к его перерасходу за счет несбалансированности. Как следствие, снижается продуктивность животных, увеличивается стоимость единицы продукции животноводства [4].
Для обеспечения стабильно высокой урожайности сои необходимо усовершенствовать технологию ее возделывания путем применения различных препаратов, оказывающих положительное влияние на рост и развитие растений [5]. В последние годы перспективным направлением сельского хозяйства является развитие органического земледелия, что подразумевает в частности отказ от использования химических средств защиты растений, синтетических стимуляторов роста. Их место уверенно занимают биопрепараты, которые способствуют прибавке урожая, не нанося вреда окружающей среде [6]. Все большее внимание аграриев привлекают препараты, основу которых составляют гуминовые вещества. Положительный эффект от их применения на посевах различных сельскохозяйственных культур отмечен многими исследователями [1, 5, 7].
Препараты на основе гуминовых кислот относят к природным регуляторам роста растений. Они вызывают изменения в биохимических процессах клеток и тканей растений. Участвуют в регулировании фотосинтеза, белкового и углеводного обменов, дыхании растений и транспирации [8]. Кроме того, наличие в почве гуминовых веществ способствует увеличению коэффициента использования основных элементов питания из почвы за счет ингибирования процесса образования недоступных для растений форм фосфора и калия [9].
Наибольший эффект от действия гуматов можно наблюдать в неблагоприятных условиях для нормального роста и развития растений. Их действие связано с нормализацией процессов внутриклеточного и внутритканевого метаболизма [10].
Анализ литературных источников показал, что вопрос использования гуминовых препаратов на посевах сои в условиях Чувашской Республики изучен слабо. В связи со значимостью повышения урожайности сои возникает необходимость в исследовании влияния гуминовых препаратов на продуктивность сои.
Цель исследований: изучение влияния обработки семенного материала и подкормки вегетирующих растений гуминовыми препаратами на формирование урожая и биохимический состав семян сои.
Объекты и методы исследований. Исследования влияния препаратов на основе гуминовых веществ на продуктивность растений сои проводились на протяжении двух лет – с 2019 по 2020 г. на опытном участке УНПЦ «Студенческий» Чувашского государственного аграрного университета, расположенного в северной части Чувашской Республики.
Почва опытного участка светло-серая лесная, тяжелосуглинистая, содержание гумуса – 2,5 %, реакция почвенного раствора слабокислая. Содержание подвижного фосфора и обменного калия составляет 145 и 115 мг/кг почвы соответственно.
Закладка опытов осуществлялась в следующих вариантах:
1. Контроль (без обработки).
2. Предпосевная обработка семян «Лигногуматом».
3. Предпосевная обработка семян «Гума-
том +7».
4. Обработка растений «Лигногуматом»
(в фазу цветения).
5. Обработка растений «Гуматом +7» (в фазу цветения).
Повторность опыта четырехкратная. Делянки размещались рендамизированно. Посев проведен рядовым способом с нормой 0,6 млн шт/га. Общая площадь делянки – 10 м2, учетная площадь делянки – 4,5 м2. Объектом исследований послужил наиболее распространенный и адаптированный к условиям Чувашии сорт сои СибНИИК 315. Предпосевная обработка семян и вегетирующих растений проводилась двумя препаратами на основе гуминовых веществ – «Гумат +7» и «Лигногумат». Семена замачивали в течение 4 ч в растворах: 5 мл препарата растворяли в 0,5 л воды. Для корневой подкормки применяли растворы из расчета 1 г препарата на 10 л воды, с нормой расхода
5 л/м2. Качество семян сои определяли в Исследовательском лабораторном центре ЧГАУ: сырой протеин (ГОСТ 32044.1-2012); сырой жир (ГОСТ 13496.15-2016); клетчатка (ГОСТ 31675-2012); сырая зола (ГОСТ 32933-2014); азот (ГОСТ 32044.1-2012).
В исследованиях использована общепринятая методика полевого опыта по Б.А. Доспехову [10]. Статистическая обработка полученных данных проведена методом дисперсионного анализа.
Результаты исследований и их обсуждение. В среднем за годы исследований полевая всхожесть семян, обработанных препаратами «Гумат +7» и «Лигногумат», увеличилась на 6,1 и 5,1 % соответственно (рис. 1).
Рис. 1. Полевая всхожесть и сохранность растений сои (2019–2020 гг.)
Сохранность растений на момент уборки в контрольном варианте составила 96,0 %. В вариантах с обработкой семян и вегетирующих растений сои препаратом «Гумат +7» на момент уборки сохранилось 99,1 и 98 % растений соответственно, что на 3,2 и 2,1 % выше контрольного варианта. Использование «Лигногумата» в качестве протравителя семян и подкормки вегетирующих растений существенного влияния на сохранность растений не оказало.
После уборки опытных делянок был проведен биометрический анализ растений сои. Самыми высокорослыми оказались растения контрольного варианта – 68,6 см (табл. 1). Высота растений, семена которых были обработаны препаратом «Гуматом +7», снизилась на 13,1 % и составила 59,6 см. Растения, семена которых перед посевом обработали «Лигногуматом», в среднем оказались на 10,2 см ниже контрольных и имели высоту 58,4 см.
Наибольшее число ветвей сформировали растения, обработанные «Лигногуматом» в период вегетации (2,9 шт.), наименьшее (1,6 шт.) – растения контрольного варианта.
Важный показатель, от которого зависит доля потерь при уборке урожая сои, – высота формирования нижнего боба. В среднем за 2 года исследований высота прикрепления нижнего боба в контрольном варианте составила 12,3 см. Обработка семенного материала «Лигногуматом» позволила увеличить высоту до первого боба на 1,6 см, что на 13 % выше контрольного варианта. На 8,9 % увеличилась высота прикрепления первого боба в варианте с обработкой семян «Гуматом +7», а при подкормке вегетирующих растений данный показатель превосходил контроль на 7,3 % и составил 13,2 см. Отрицательное влияние на высоту прикре-пления нижнего боба оказала подкормка вегетирующих растений «Лигногуматом». Она составила 12 см, что на 2,4 % ниже контрольного
варианта.
Таблица 1
Формирование стеблестоя растений сои, среднее за 2019–2020 гг.
|
Вариант |
Растений к уборке, шт/м2 |
Высота растений к уборке, см |
Высота до первого боба, см |
Кол-во ветвей, шт. |
|
Контроль (без обработки) |
47,5 |
68,56 |
12,34 |
1,57 |
|
Обработка семян «Гуматом+7» |
52,0 |
59,56 |
13,39 |
2,09 |
|
Подкормка «Гуматом+7» |
48,5 |
65,44 |
13,22 |
2,28 |
|
Обработка семян «Лигногуматом» |
50,6 |
58,42 |
13,89 |
2,22 |
|
Подкормка «Лигногуматом» |
46,5 |
63,22 |
11,99 |
2,91 |
По числу продуктивных бобов на растении наиболее эффективной оказалась обработка семенного материала гуминовыми препаратами. В среднем за 2 года растения, семена которых были обработаны «Гуматом+7» и «Лигногуматом», сформировали 32,4 и 31,2 продуктивных бобов соответственно, в то время как в контрольном варианте их число составило 23,8 шт. (рис. 2). Число бобов с выполненными семенами увеличилось на 36,1 и 31,1 % соответственно. Незначительный прирост продуктивных бобов отмечен при обработке гуматами вегетирующих растений: 7,8 % – при обработке «Гуматом+7»; 1,7 % – при обработке «Лигногуматом».
Рис. 2. Число продуктивных бобов на растении (2019–2020 гг.)
Установлена зависимость между числом продуктивных бобов и количеством семян с растения. Наибольшее число семян с растения получено в вариантах, где проводилась предпосевная обработка семенного материала гуминовыми препаратами. В среднем за годы исследований в варианте с предпосевной обработкой семян «Гуматом +7» число семян составило 64,2 шт., в варианте с «Лигногуматом» –
61,5 шт. (рис. 3). Каждый продуктивный боб сформировал 2 семени. Обработка семян оказала влияние и на крупность семян. Так, наибольшая масса 1000 семян (172,5 г) получена в варианте с обработкой семян «Гуматом +7», чуть меньше (171,1 г) – при обработке семян «Лигногуматом».
Рис. 3. Продуктивность растений сои (2019–2020 гг.)
В среднем за 2 года наибольшая урожайность сои получена в варианте с обработкой семян препаратом «Гумат +7» – 5,36 т/га, что на 70,7 % выше значений варианта без обработок гуматами (табл. 2).
Обработка семенного материала сои препаратом «Лигногумат» обеспечила значительную прибавку урожая с единицы площади –
на 55,1 % выше, чем в контрольном варианте. Обработка вегетирующих растений оказала меньшее влияние. Прирост урожайности при использовании «Лигногумата» и «Гумата+7»
в качестве подкормки составил 0,3 и 0,7 т/га соответственно.
Таблица 2
Влияние гуминовых препаратов на урожайность сои
|
Вариант |
Урожайность, т/га |
||
|
2019 г. |
2020 г. |
Среднее |
|
|
Контроль (без обработки) |
2,77 |
3,50 |
3,14 |
|
Обработка семян «Гуматом+7» |
5,15 |
5,56 |
5,36 |
|
Подкормка «Гуматом+7» |
3,57 |
4,00 |
3,79 |
|
Обработка семян «Лигногуматом» |
4,45 |
5,28 |
4,87 |
|
Подкормка «Лигногуматом» |
3,08 |
3,86 |
3,47 |
|
НСР05 |
0,23 |
0,18 |
|
Питательная ценность корма оценивается содержанием переваримого протеина. Его качество определяется входящими в его состав аминокислотами и их расщепляемостью. Энергетическая ценность полученного урожая сои определялась путем биохимического анализа зерна опытных образцов.
Рис. 4. Качественный состав семян сои (2019 г.)
«Лигногумат» оказал положительное влияние на содержание в зерне сырого жира – его количество увеличилось на 6,6 % по отношению к контролю. Обработка семян препаратами «Лигногумат» и «Гумат+7» способствовала увеличению содержания протеина в зерне сои до 40,2 и 40,32 % соответственно, что на 7,5 и 7,8 % выше контрольного варианта. Увеличивается и доля азота: при обработке «Гуматом+7» –
на 6,7 %, «Лигногуматом» – на 7 %. Массовая доля клетчатки при обработке семян «Гуматом+7» увеличивается на 26,9 %, «Лигногуматом» – на 25,5 %.
Выводы. Обработка семенного материала сои препаратами «Лигногумат» и «Гумат+7» способствует увеличению высоты прикрепления нижнего боба на 13,0 и 8,9 % соответственно. Обработка вегетирующих растений «Лигногуматом» привела к формированию бобов на более низкой по отношению к контролю высоте.
Обработка семян гуминовыми препаратами позволила увеличить долю продуктивных бобов на 31,1–36,1 % по сравнению с контролем. Подкормка «Лигногуматом» существенной прибавки не оказала, обработанные «Гуматом+7» растения сои сформировали на 7,6 % больше продуктивных бобов.
Предпосевная обработка семян сои гуминовыми препаратами позволяет увеличить число семян с растения на 40,7–46,9 %. Кроме того, предпосевная обработка гуматами способствует формированию более крупных семян – в среднем масса 1000 семян увеличивается на 7,1–
8,0 %. Все это позволило получить существенную прибавку урожая с единицы площади. Урожайность сои в варианте с обработкой семян «Гуматом+7» на 70,7 % превысила контроль. Урожайность сои в варианте без использования гуминовых препаратов в среднем за годы исследований составила 3,14 т/га. На 1,73 т/га увеличилась урожайность сои, семена которой перед посевом были обработаны «Лигногуматом». Прибавка по отношению к контролю составила 55 %.
Долю сырой клетчатки, азота и сырого протеина в семенах сои можно увеличить за счет проведения предпосевной обработки препаратами на основе гуминовых веществ. Подкормка вегетирующих растений в фазу бутонизации – начала цветения способствует увеличению доли сырого жира.
1. Бачиева, В.С., Шефер Ю.С., Болнова С.В. Влияние удобрений на основе гуминовых кислот на урожайность и качество семян сои // Тр. Костромской ГСХА. Кострома, 2016. С. 6–11.
2. Агафонов Е.В., Гужвин С.А., Абраменко С.В. Применение бактериальных удобрений под сельскохозяйственные культуры // Значение и перспективы агрохимических исследований в повышении продуктивности земледелия: мат-лы науч. конф. пос. Персиановский, 2011. С. 23–26.
3. Демиденко Г.А. Влияние экологических факторов на формирование посевных качеств сои в Красноярской лесостепи // Вестник КрасГАУ. 2015. № 3 (102). С. 64–68.
4. Посыпанов Г.С. Кормовые зернобобовые культуры. М.: Знания, 1979. С. 37–44.
5. Бутовец Е.С., Лукьянчук Л.М., Зиангирова Л.М. Испытание гуминовых препаратов на сое в условиях Приморского края // Вестник КрасГАУ. 2020. № 10. С. 42–50.
6. Зайцева Н.Н., Фадеева Н.А., Васильев О.А. Использование биоудобрений в кормопроизводстве // Научно-образовательные и прикладные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. мат-лов междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 20-летию первого выпуска технологов сельскохозяйственного производства. Чебоксары, 2018. С. 59–69.
7. Ложкин А.Г., Иванова Р.Н. Эффективность применения биогумуса при возделывании сои // Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК: мат-лы междунар. науч.-практ. конф. Чебоксары, 2015. С. 19–23.
8. Елисеева Л.В., Каюкова О.В., Елисеев И.П. Влияние подкормок микробиологическими удобрениями на урожай и качество семян сои // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 2. С. 33–38.
9. Ложкин А.Г., Елисеева Л.В., Филиппова С.В. Влияние способов посева и микроудобрений на продуктивность сои // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 1 (49). С. 38–44.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.
