Республика Северная Осетия — Алания, Россия
Россия
Цель исследования – изучение агротехнических приемов, способствующих росту урожайности, улучшению качества зерна и совершенствованию технологии возделывания перспективных сортов сои в Республике Северная Осетия – Алания. Задачи: установить оптимальные сроки посева различных по скороспелости перспективных сортов сои, изучить влияние способов и норм высева на продуктивность сортов сои. Изучено влияние норм высева и способов посева на рост, развитие и особенности продукционного процесса перспективных сортов сои в РСО – Алания. Установлены оптимальные нормы высева и способы посева, которые могут обеспечить оптимальный рост, развитие и высокую производительность растений. Исследования проводились в период 2019–2021 гг., в предгорной зоне РСО – Алания, характеризуемой как лесостепь с неустойчивым увлажнением. Почвы представлены выщелоченными черноземами, в пахотном слое содержится от 3,0 до 4,4 % гумуса. Объектом исследования являлись сорта сои: Лира – очень ранний, Ирбис – ранний, Иней – среднеранний, Вилана – среднеспелый, Вита – очень ранний, Славия – среднеспелый, Иристон – среднеспелый. Полевая всхожесть семян уменьшалась с увеличением нормы высева – от 83,6 до 87,9 %. Самая высокая сохранность растений к уборке установлена при норме высева 500 тыс/га (94,2 %), а самая низкая (82,1 %) – при 800 тыс/га. Наивысшая семенная продуктивность растений сои установлена при норме высева 500 тыс/га – 4,5 г. Скороспелые сорта лучше реагировали на широкорядные посевы (45 см). Хорошие результаты показал и сплошной способ посева. В среднем за 3 года урожайность широкорядного посева была на 0,18 т/га выше рядового. Содержание белка изменялось в зависимости от способа посева незначительно, большее его количество отмечено на широкорядных посевах.
соя, сорта, сроки посева, способы высева, нормы высева, чистая продуктивность фотосинтеза, урожайность
Введение. Соя относится к масличным культурам. Она является ценным пищевым продуктом, а также сырьем для производства концентрированных кормов, растительного масла и пищевого белка. Ее выращивают во многих странах мира, разных по агроклиматическим условиям и экономическому положению [1].
По биологической ценности белок сои близок к белкам животного происхождения. В то же время он отличается сбалансированностью по аминокислотному составу, содержит много таких аминокислот, как лизин, триптофан, фенилаланин, валин, изолицин, лейцин, метионин, треонин; содержит до 27 % углеводов, витамины А, В, В1, С, Д, Е и минеральные соли кальция, калия, магния и фосфора. Соевое масло отличается большим содержанием жирных ненасыщенных кислот [2, 3].
Главным условием успеха при внедрении сои является подбор сортов: высокопродуктивных, приспособленных к местным условиям. Одним из основных требований к ним является их скороспелость. В настоящее время скороспелость районированных и перспективных сортов должна определяться в местных условиях, равно как и их пригодность для возделывания [4].
При изучении нового сорта, установлении степени его приспособленности к местным почвенно-климатическим условиям необходимо вести анализ по следующей схеме: конкретный сорт, с одной стороны, с другой – длина дня (широта местности возделывания), сумма активных температур и условия увлажнения. Если первые два элемента показывают возможность возделывания сои конкретного срока созревания, то третий элемент предлагает установить – возделывать культуру на богаре или при поливе [5].
Сою как зерновую и кормовую культуру начали возделывать в Северной Осетии с начала организации колхозов. В период с 1930 по 1940 г. и в первые послевоенные годы она занимала в республике значительные площади. Дальнейшему развитию этой культуры в Северной Осетии мешал целый ряд отрицательных факторов, связанных с агротехникой возделывания. Один из них – отсутствие скороспелых сортов, которые вызревали бы в условиях республики. Сорт Харбинская 231 был высокоурожайным, но позднеспелым, и сохранить его семена в хозяйствах без большой дополнительной сушки было очень трудно. Все это привело к тому, что в колхозах и совхозах стали меньше сеять сою, и она была практически исключена из структуры посевных площадей. Однако Северо-Осетинская сельскохозяйственная опытная станция, учитывая большую ценность культуры, не прекращала вести с нею селекционную работу. В результате был выведен сорт Осетинская 132, районированный в 1962 г., а Осетинская 19 – предложен для районирования. Поэтому подбор новых, более приспособленных сортов и разработка отдельных элементов их агротехники является актуальной задачей науки и производства [6].
Учитывая, что некоторые агротехнические приемы, которые были разработаны в прошлые годы, оказались недостаточными для выявления биоресурсного потенциала новых сортов сои различных групп спелости, а также в связи с изменениями некоторых параметров климата, внедрением в производство новых высокопродуктивных сортов, развитием механизации и новых удобрительных препаратов, требующих другого подхода к технологии возделывания сои, возникла необходимость более полного изучения в зональном разрезе влияния изучаемых агротехнических факторов на рост, развитие и продуктивность сои [7, 8].
Цель исследования – изучение агротехнических приемов, способствующих росту урожайности, улучшению качества зерна и совершенствованию технологии возделывания перспективных сортов сои в Республике Северная Осетия – Алания.
Задачи: установить оптимальные сроки посева различных по скороспелости перспективных сортов сои; изучить влияние способов и норм высева на продуктивность сортов сои.
Материалы и методы. Исследование проведено на опытном поле Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства ВНЦ РАН в условиях лесостепной зоны РСО – Алания.
Отличительной особенностью лесостепной зоны является наступление весны несколько позже, чем в степной. Годовая сумма эффективных температур здесь 3570–3890 °С. Весенние заморозки иногда отмечаются во второй декаде апреля, осенние – в третьей декаде октября. Она по количеству осадков подразделяется на две подзоны: а) достаточного увлажнения; б) неустойчивого увлажнения. Большая часть (75 %) всех осадков выпадает в конце мая – начале июня. По многолетним данным, продолжительность безморозного периода равна 193–214 дням. Относительная влажность воздуха довольно высокая на протяжении всего года (75–85 %), что положительно влияет на рост и развитие большинства культур.
Преобладают два основных типа почв: черноземы различной степени выщелоченности, а также луговые и лугово-болотные. В пахотном слое содержится от 3 до 4,4 % гумуса. Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах нейтральная, глубже 80–90 см – слабощелочная.
При проведении исследований были изучены 6 сортов сои селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК – Лира, Вита, Ирбис, Иней, Вилана, Славия. В качестве контрольного варианта высевался сорт сои Иристон селекции ООО НИИ «ИРАГРО».
Схема опыта:
Опыт № 1. Сроки посева и продуктивность сои.
1. Первый срок посева (t почвы на глубине заделки семян 8–10 °С).
2. Второй срок посева (t почвы на глубине заделки семян 12 °С).
3. Третий срок посева (t почвы на глубине заделки семян 14–16 °С).
Опыт № 2. Влияние способов посева на продуктивность перспективных сортов сои.
1. Рядовой (15 см).
2. Широкорядный (45 см).
3. Ленточный (15 × 45 см).
Опыт № 3. Влияние нормы высева на продуктивность различных сортов сои.
1. Ирбис, Лира, Вита: 1 – 400 тыс/га; 2 – 500; 3 – 600 тыс/га.
2. Иристон, Славия, Вилана, Иней: 1 – 500 тыс/га; 2 – 600; 3 – 700 тыс/га.
Опыты закладывались на опытных участках отдела адаптивно-ландшафтного земледелия по общепринятой методике на делянках в трехкратной повторности. Общее количество делянок – 63. Размер делянок: длина – 5,1 м, ширина – 3 м. Боковые защитные полосы – 0,5 м. Общая площадь опыта – 963,9 м2. Расположение вариантов в повторениях рендомизированное.
Закладку и уборку опытов проводили вручную.
В период вегетации для решения поставленных задач проводились следующие исследования:
- Фенологические наблюдения методом глазомерной оценки в двух несмежных повторениях за развитием и ростом растений. Наличие у 10–15 % растений на делянке определенного признака принималось за начало новой фазы, при наличии у 75 % растений – отмечалась полная фаза.
- Методом высечек учитывали площадь листьев. Для этой цели с определенной площади отбирали растения, обрывали с них листья и взвешивали. Площадь листьев определяли (S, см2), зная общую массу листьев, площадь и массу высечек [9]:
,
где J – площадь одной высечки, см2; n – число высечек; Р – общая масса листьев, г; Р1 – масса высечек, г.
Зная густоту посева растений и площадь, с которой взяты пробы, рассчитывали площадь листьев с 1 га.
- Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) определяли по формуле
ЧПФ ,
где ЧПФ – количество сухой массы, образованной за учитываемый промежуток времени (Т) в расчете на
- Учет урожая проводили методом пробных площадок с последующим его пересчетом на 100 %-ю чистоту и кондиционную влажность.
- В зерновой массе определяли: протеин – по Къельдалю, жир – методом обезжиренного остатка экстрагированием в аппарате Сокслета.
- Учеты и наблюдения проводили по методикам, описанным в «Учебно-методическом руководстве по проведению исследований в агрономии» [10].
- Статистическая обработка полученных данных проводилась методом дисперсионного анализа [11].
Результаты и их обсуждение. Установлено, что в третьем сроке посевы сои были более облиственными. У изучаемых сортов продолжительность межфазных периодов менялась от сроков сева. На продолжительность межфазных периодов влияли температурный режим и недостаток влаги в летний период.
Правильный выбор площади питания сои является важным элементом в технологии ее возделывания. На продолжительность периода вегетации сроки и нормы высева существенно не повлияли. На опытных посевах сои всходы появились на 8–10-й день, в зависимости от сорта. Период «всходы – цветение» составил по сортам: Ирбис – 30–33 дня; Вита – 34–37; Лира – 39–42; Иристон – 40–45; Иней – 43–45; Славия – 42–47; Вилана – 45–48 дней. Ранние сорта отмечены меньшим количеством промежуточных межфазных периодов. Продолжительность вегетационного периода по сортам: Ирбис – 92 дня; Вита – 96; Лира – 100; Иристон – 110; Иней – 111; Славия – 116; Вилана – 115 дней.
Выявлено, что к фазе созревания соя, посеянная в первых сроках сева, формирует более высокие растения: разница составила от 10–20 см.
Самые высокие растения были отмечены при третьем сроке сева (16 мая) у всех изучаемых сортов: Иристон – 130 см; Вита – 98; Ирбис – 105; Иней – 108; Лира – 83; Вилана –115; Славия – 120 см. До фазы «ветвления» среднесуточный прирост был несущественным – 0,7–0,8 см, а в дальнейшем норма высева повлияла на увеличение высоты растений.
От фазы «цветения до появления бобов» прирост по сорту Ирбис составил 23 см (норма высева 500 тыс. шт/га), а при норме 700 тыс. шт/га – 26,3 см. В период фазы «налива бобов» отмечены самые высокие растения, в фазу «ветвления» наивысшая продуктивность зеленой массы получена у сорта Иристон, она составила 3,98 т/га (норма высева 700 тыс. шт/га), а при норме высева 500 тыс. ш/га – больше на 0,11 т/га. У сортов Ирбис, Лира эта разница была несущественной – 0,08–0,13 т/га, у сортов Славия, Вита, Вилана, Иней продуктивность зеленой массы заметно изменилась – в пределах 0,39–0,95 т/га. Во весь вегетационный период ее наибольшие значения у всех сортов отмечены в период «ветвления – цветения». Во время «цветения – появления бобов» рост зеленой массы сорта Иристон уменьшается. При нормах высева 500 тыс. шт/га прирост имел самое большое значение. В период «налива бобов» накопление зеленой массы по изучаемым вариантам был максимальным. По сорту Иристон в этот период при нормах посева 600 и 700 тыс. шт/га урожайность изменялась незначительно – 19,91–20,41 т/га. В фазу «налива бобов» при норме посева 700 тыс. шт/га у сорта Лира урожайность составила 24,71 т/га.
Выявлено, что на облиственность растений влияют нормы высева: с их увеличением она уменьшалась. Самые лучшие показатели по облиственности растений в наших исследованиях получены при норме высева 500 тыс. шт/га.
Самой минимальной площадь листьев была при позднем сроке сева. При посеве сои 26 апреля наблюдалась самая развитая ассимиляционная поверхность – 46,9 тыс. м2/га, при севе сои 6 мая наблюдалось уменьшение площади листьев на 3,3 тыс. м2/га.
Наиболее высокие значения продуктивности фотосинтеза отмечены в период вегетации «начало цветения». Самые низкие показатели значения ЧПФ наблюдались в конце вегетации, а самые высокие – при поздних сроках сева.
Установлено, что фотосинтетический потенциал посевов варьировал в зависимости от изучаемых вариантов и сортов в пределах 1851–3372 (тыс. м2×дней)/га. Наиболее интенсивно ассимиляционный аппарат формировался в фазу «цветения – начало образования бобов». В период «налива семян» наблюдалось увеличение ЧПФ. У сорта Иристон были отмечены наиболее высокие показатели ЧПФ, с нормой 700 тыс. шт/га среднесуточный прирост сухого вещества составил 0,037 т/га. По вариантам исследования установлено, что уменьшение нормы высева приводит к снижению среднесуточного прироста. При увеличении нормы высева среднесуточный прирост сухого вещества возрастал и составил по сорту Иристон 4,72 т/га, а снижение нормы высева до 500 тыс. шт/га сокращало его накопление на 0,31 т/га. По сорту Ирбис наблюдается такая же тенденция.
По сортам Славия и Лира максимальный показатель отмечен при нормах высева 500 тыс. и 600 тыс. шт/га в пределах 6,32–6,43 т/га у сорта Лира и 6,60– 6,98 т/га у сорта Славия.
По изучаемым сортам сои при сроке сева 26 апреля урожайность изменялась в следующих пределах: в первом сроке – 1,74–2,50 т/га; во втором – 1,90–2,52; в третьем сроке – 1,95–2,93 т/га (рис.).
Урожайность семян сои в зависимости от сроков сева
в условиях предгорной зоны РСО-Алания, т/га
Самой низкой урожайностью характеризовался сорт Вита, а высокой – сорта Ирбис и Вилана. Урожайность по изучаемым сортам в третий срок сева относительно первого была выше на 0,10–0,65 т/га.
У сорта Иристон наибольшая семенная продуктивность растений отмечена при норме высева 500 тыс. шт/га – 7,5 г, а у сорта Ирбис – 8,1 г; при норме высева 600 тыс. и 700 тыс. шт/га продуктивность снижается на 1,5 и 2,0 г соответственно (табл.).
Структура урожая перспективных сортов сои в зависимости от нормы высева
в условиях лесостепной зоны РСО-Алания
|
Норма высева, тыс. шт/га |
Содержание, % |
Количество, шт. |
Масса, г |
Урожайность, т/га |
|||||
|
белка |
жира |
бобов с одного растения |
семян с одного растения |
семян одного боба |
семян с одного растения |
семян одного боба |
1000 семян |
||
|
Иристон |
|||||||||
|
500 |
41,2 |
18,7 |
16,3 |
39,8 |
2,33 |
7,5 |
0,36 |
151 |
2,23 |
|
600 |
40,1 |
18,4 |
16,2 |
37,7 |
2,30 |
6,4 |
0,33 |
146 |
2,42 |
|
700 |
40,1 |
18,2 |
15,9 |
37,0 |
2,12 |
6,0 |
0,35 |
141 |
2,69 |
|
НСР05 |
0,11 |
||||||||
|
Ирбис |
|||||||||
|
400 |
41,3 |
18,8 |
22,0 |
46,8 |
2,46 |
8,1 |
0,40 |
185 |
2,38 |
|
500 |
41,5 |
19,2 |
21,6 |
46,0 |
2,41 |
7,1 |
0,36 |
182 |
2,74 |
|
600 |
40,4 |
19,4 |
20,7 |
40,6 |
2,36 |
6,1 |
0,38 |
180 |
3,06 |
|
НСР05 |
0,18 |
||||||||
|
Лира |
|||||||||
|
400 |
41,0 |
18,8 |
20,4 |
44,2 |
2,23 |
8,1 |
0,32 |
168 |
2,31 |
|
500 |
40,7 |
19,0 |
19,8 |
41,5 |
2,27 |
7,0 |
0,30 |
160 |
2,58 |
|
600 |
40,9 |
19,1 |
18,4 |
39,9 |
2,25 |
6,8 |
0,31 |
150 |
2,74 |
|
НСР05 |
0,09 |
||||||||
|
Славия |
|||||||||
|
500 |
40,9 |
19,1 |
20,05 |
39,8 |
2,14 |
5,8 |
0,36 |
177 |
2,38 |
|
600 |
41,2 |
19,0 |
20,00 |
38,7 |
2,14 |
5,5 |
0,34 |
169 |
2,71 |
|
700 |
41,1 |
18,9 |
19,9 |
37,2 |
1,98 |
5,0 |
0,32 |
162 |
2,87 |
|
НСР05 |
0,20 |
||||||||
|
Вита |
|||||||||
|
400 |
41,2 |
18,5 |
14,2 |
26,0 |
1,83 |
4,6 |
0,33 |
150 |
2,18 |
|
500 |
40,6 |
19,0 |
14,1 |
24,2 |
1,73 |
4,5 |
0,32 |
147 |
2,29 |
|
600 |
41,3 |
19,1 |
13,9 |
24,0 |
1,74 |
4,3 |
0,32 |
144 |
2,36 |
|
НСР05 |
0,08 |
||||||||
|
Вилана |
|||||||||
|
500 |
40,9 |
18,6 |
19,5 |
45,2 |
2,20 |
6,9 |
0,37 |
179 |
2,53 |
|
600 |
40,6 |
19,0 |
19,0 |
44,7 |
2,13 |
6,5 |
0,33 |
176 |
2,88 |
|
700 |
41,0 |
19,1 |
18,9 |
41,2 |
2,06 |
5,9 |
0,30 |
170 |
3,16 |
|
НСР05 |
0,12 |
||||||||
|
Иней |
|||||||||
|
500 |
41,0 |
18,9 |
19,8 |
45,9 |
1,96 |
7,9 |
0,36 |
175 |
2,30 |
|
600 |
40,9 |
19,0 |
18,5 |
43,5 |
1,76 |
7,2 |
0,33 |
165 |
2,49 |
|
700 |
41,2 |
19,2 |
18,0 |
42,2 |
1,74 |
7,0 |
0,32 |
159 |
2,70 |
|
НСР05 |
0,12 |
||||||||
По сорту Ирбис масса 1 000 семян при норме высева 700 тыс. шт/га составила 180 г, а при норме 500 тыс. шт/га увеличивалась до 185 г.
Количество бобов с одного растения и семян одного боба менялось незначительно. Аналогичная картина сложилась и по сорту Славия, где при норме высева 700 тыс. шт/га уменьшалась масса 1 000 семян на 15 г и количество семян с одного растения на 2,6 г.
У сортов Иристон и Ирбис снижение семенной продуктивности в среднем на одно растение при увеличении нормы высева сопровождалось повышением урожайности за счет компенсации большим количеством растений на единице площади.
При увеличении нормы высева с 500 тыс. до 600 тыс. шт/га у сортов Лира и Вита масса семян уменьшалась на 0,2 г, количество бобов – на 0,2 и 1,43 шт., семян с одного растения – 1,6 и 0,2 шт соответственно.
Максимальная биологическая урожайность по сорту Лира составила при норме высева 600 тыс. шт/га 2,74 т/га, по сорту Славия биологическая урожайность составила 2,71 т/га. Повышение нормы высева приводило к повышению урожайности.
Заключение. При первом сроке сева урожайность по изучаемым сортам варьировала в пределах 1,74–2,50 т/га. Аналогичные показатели второго и третьего срока сева составили: 1,90–2,52 и 1,95–2,93 т/га соответственно. Самой низкой урожайностью характеризовался сорт Вита, а самой высокой – сорта Ирбис и Вилана. При ранних сроках сева формировались более высокорослые растения, чем при поздних.
При посеве в оптимальные сроки нормы высева не оказали влияния на продолжительность периода вегетации. Раннеспелые сорта характеризовались меньшей продолжительностью межфазных периодов. Продолжительность вегетации составила по сортам: Ирбис – 92 дня; Вита – 96; Лира – 100; Иристон – 110; Иней – 111; Славия – 116; Вилана – 115 дней.
Наибольшая облиственность растений сорта Иристон как в фазе ветвления (58,3 %), так и появления бобов (45,2 %) была отмечена при норме высева 500 тыс. шт/га. Фотосинтетический потенциал посевов варьировал в зависимости от изучаемых сортов и вариантов в пределах 1851–3372 (тыс. м2 ·дней)/га.
Масса 1000 семян сорта Иристон уменьшалась со 185 г при норме высева 500 тыс. шт/га до 180 г при норме высева 700 тыс. шт/га. Количество бобов с одного растения и семян одного боба практически не изменялось. Увеличение нормы высева приводило к повышению урожайности.
1. Тишков Н.М., Махонин В.Л., Носов В.В. Урожайность и качество урожая сои в зависимости от способов и доз применения удобрений // Масличные культуры. 2019. № 4 (180). С. 53–60. DOI:https://doi.org/10.25230/2412-608X-2019-4-180-53-60. EDN: https://elibrary.ru/WUEFZQ.
2. Резвякова С.В., Еремин Л.П. Повышение урожайности сои на основе защиты от грибных болезней // Вестник аграрной науки. 2021. № 3 (90). С. 77–83. DOI: 10.17238/ issn2587-666X.2021.3.77. EDN: https://elibrary.ru/WLQXSU.
3. Сортовые особенности водопотребления сои / С.С. Мухаметханова [и др.] // Орошаемое земледелие. 2021. № 3. С. 19–22. DOI:https://doi.org/10.35809/2618-8279-2021-3-2. EDN: https://elibrary.ru/MSYYKH.
4. Князев Б.М., Назранов Х.М., Князева Д.Б. Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений сои в зависимости от влажности почвы в степной зоне // Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. 2022. № 4 (38). С. 15–20. DOI: 10.55196/ 2411-3492-2022-4-38-15-20. EDN: https://elibrary.ru/PXXPFA.
5. Основные аспекты агротехнологии для эффективного производства сои в условиях орошения / Т.С. Кошкарова [и др.] // Орошаемое земледелие. 2017. № 2. С. 17–18. EDN: https://elibrary.ru/ZIGIWF.
6. Абаев А.А. Адаптивная ресурсосберегающая технология возделывания сои для условий Северного Кавказа / Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. Т. 49, № 3. С. 53–63. EDN: https://elibrary.ru/PDUIRB.
7. Влияние лектина из семян сои на продуктивность сои / Е.В. Кириченко [и др.] // Агрохимия. 2004. № 11. С. 58–62. EDN: https://elibrary.ru/ONUTBH.
8. Галиченко А.П., Фокина Е.М. Влияние метеорологических условий на формирование урожайности сортов сои селекции ВНИИ сои // Аграрный вестник Урала. 2022. № 7 (222). С. 16–25. DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2022-222-07-16-25. EDN: https://elibrary.ru/TCEGIW.
9. Ничипорович А.А. Фотосинтез и некоторые принципы применения удобрений как средства оптимизации фотосинтетической деятельности и продуктивности растений // Агрохимия. 1971. № 1. С. 3–13.
10. Адиньяев Э.Д., Абаев А.А., Адаев Н.Л. Учебно-методическое руководство по проведению исследований в агрономии. Владикавказ, 2013. 344 с. EDN: https://elibrary.ru/QLCWET.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. М., 2013. 349 с.
