WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ЕВЛЕЕВА Валентина Александровна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СОЗРЕВАНИЯ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность: 06.01.01 – общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Орёл – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении  высшего профессионального образования

«Московский государственный агроинженерный университет

имени В.П. Горячкина»

Научный руководитель:  доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кобозева Тамара Петровна

Официальные оппоненты:  Агаркова Светлана Николаевна

доктор биологических наук, профессор,

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур Россельхозакадемии, главный научный сотрудник лаборатории генетики и биотехнологии

                                       Мельников Валерий Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева», доцент кафедры растениеводства и луговых экосистем

Ведущая организация  ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

  институт сои Россельхозакадемии

Защита состоится «15» мая 2012  года в 1630 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 в Орловском государственном аграрном университете по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, д. 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «____»___________2012  года и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» http://www.orelsau.ru и сайте ВАК при Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01.

Факс: 8 (486-2) 43-13-01, e-mail: dissovet-orelsau@yandex.ru

Ученый секретарь  

диссертационного совета        Л.П        Л.П. Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Значение сои в сельскохозяйственном производстве России неуклонно возрастает за счет расширения посевных площадей, увеличения урожайности, создания и внедрения новых сортов, разработки новых технологий возделывания, совершенствования способов использования и переработки.

Интродукция культуры в Центральное Нечерноземье на основе использования сортов сои северного экотипа требует разработки приемов оптимизации процессов созревания в связи с большой вероятностью возникновения неблагоприятных погодно-климатических условий во второй половине вегетации. Одним из них является пинцировка посевов – как наиболее доступный и экологичный. Его применение можно рассматривать как альтернативу дефолиации, возделыванию ультраскороспелых детерминантных сортов, а также как способ ускорения созревания, повышения качества и выровненности урожая в неблагоприятные по метеоусловиям годы. Такая работа в Центральном Нечерноземье проводится впервые.

Цель исследований обосновать эффективность применения пинцировки для ускорения созревания сортов сои разного типа роста в условиях Центрального Нечерноземья.

Задачи исследований:

1. Изучить особенности роста и развития, фотосинтетической и симбиотической деятельности, формирования урожая и его качества у индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа.

2. Выявить влияние пинцировки и сроков ее проведения на продукционный процесс у сортов сои разного типа роста.

3. Определить влияние сроков проведения пинцировки на биохимический состав и посевные свойства семян.

4. Обосновать оптимальные сроки проведения пинцировки для изучаемых сортов.

6. Дать экономическую и энергетическую оценку приема проведения пинцировки при возделывании индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.

Научная новизна. Впервые изучено влияние пинцировки и сроков ее проведения на продукционный процесс у индетерминантных и полудетерминантных сортов сои северного экотипа в контрастные по метеоусловиям годы.

Впервые установлен оптимальный срок проведения пинцировки (начало образования бобов), обеспечивающий существенное сокращение периода вегетации без снижения урожая и его качества у индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая.

Выявлено, что детерминантный сорт (Малета) не нуждается в проведении пинцировки и устойчиво вызревает во все годы в условиях Центрального Нечерноземья.

В работе доказана высокая экономическая и энергетическая эффективность возделывания сои в Центральном Нечерноземье на основе использования индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов северного экотипа.

Экономически обоснована эффективность применения пинцировки индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая в годы с избыточным увлажнением.

Практическая значимость результатов исследований. Доказана высокая эффективность возделывания  индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья при урожайности семян в среднем за три года 1,66…1,73 т/га, сборе белка 641…672 кг/га и жира – 311…322 кг/га.

Обоснована перспективность проведения пинцировки индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая в годы с избыточным увлажнением, обеспечивающей существенное  (на 12…16 дней) сокращение  вегетационного периода  без снижения урожайности сортов при улучшении его качества (выравненности и крупности семян, повышения их посевных свойств, увеличения содержания белка и жира).

Установлено, что детерминантный сорт Малета стабильно вызревает даже в годы с избыточным увлажнением при минимальном варьировании урожайности по годам и не нуждается в проведении пинцировки.

Изучаемый прием прошел производственную проверку в ГНУ «Всероссийский НИИ сои Россельхозакадемии» при пинцировке индетерминантного сорта Окская в фазу начала образования бобов и дал положительный результат.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • особенности роста и развития индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.
  • влияние пинцировки на рост, развитие, фотосинтетическую и симбиотическую деятельность, формирование урожая, его качества у сортов сои разного типа роста.
  • обоснование оптимального срока проведения пинцировки для изучаемых сортов.
  • экономическая и энергетическая оценка приема проведения пинцировки и возделывания индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева (2010); на Международной научно-практической конференции ФГБОУ ВПО МГАУ (2009, 2010, 2011) и на Международной научной конференции «Актуальные и новые направления в сельскохозяйственной науке»  ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» (2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе две в журналах перечня ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, списка использованной литературы (160 источников, в том числе 56 зарубежных авторов), включает 21 таблиц, 26 рисунков, 30 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность, научная новизна, практическая значимость и общая характеристика работы, поставлены цель и задачи исследований.

В первой главе «Возделывание сои в Центральном Нечерноземье» дан анализ литературы по вопросам происхождения и эволюции вида, распространения и хозяйственного значения сои, основным направлениям использования культуры. Показана важность и перспективность соеводства в России, необходимость расширения ареала возделывания сои. Доказаны преимущества сортов северного экотипа для Центрального Нечерноземья. Выявлена необходимость разработки  агроприемов, направленных на ускорение созревания и сокращение вегетационного периода у сои в годы с избыточным увлажнением и недостатком тепла.

Во второй главе «Место, условия и методика проведения исследований» указано, что исследования проводились на опытном поле ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева (ФГБОУ ВПО РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева) в 2008…2011 гг. на дерново-подзолистых, среднесуглинистых почвах с рНсол.. 6,3…6,4, содержанием подвижного Р2О5 – не ниже 150 мг/кг почвы (по Кирсанову), обменного К2О – не ниже 120…130 мг/кг почвы (по Масловой и Чернышовой), легкогидролизуемого азота –  66…70 мг/кг почвы (по Тюрину и Кононовой), гумуса – 2,0…2,5 % (по Тюрину).

По данным Метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона, расположенной на территории МСХА имени К.А. Тимирязева  (широта – 55о50, долгота – 37о33, высота над уровнем моря – 162 м) метеоусловия в годы проведения исследований существенно варьировали (рисунок 1), при этом распределение температуры и осадков существенно отличалось от средних многолетних.

Вегетационный период 2008 года характеризовался избыточной влажностью при температурном режиме, близком к средней многолетней, ГТК составил 1,9. Избыток влаги в конце августа-начале сентября способствовал задержке созревания сои.

Рисунок 1 – Гидротермический коэффициент (ГТК) вегетационных периодов

Селянинова, 2008…2011 гг.

Вегетационный период 2009 года был благоприятным для роста и развития культуры, небольшой дефицит влаги в конце июня-начале июля не оказал отрицательного влияния на состояние посевов, сравнительно теплая и сухая погода в сентябре благоприятствовала созреванию культуры, ГТК – 1,3.

В течение вегетационного периода 2010 года наблюдался острый дефицит влаги на фоне повышенных среднесуточных температур. Жара и засуха вызвали гибель значительной части растений, что послужило основанием для исключения данных этого года из эксперимента.

Вегетационный период 2011 года также характеризовался дефицитом влаги и избытком тепла, ГТК составил 1,0. Однако, в этом году посевы меньше  пострадали от засухи, так как осадки, хотя и незначительные, были распределены в течение вегетации равномерно, в результате  урожай  семян  составил 1,18 … 1,28 т/га.

Объект исследований – сорта сои северного экотипа: Окская – индетерминантного, Светлая – полудетерминантного и Малета – детерминантного типа роста. Схема опыта представлена  на рисунке 2 и в таблице 1. Опыты закладывали в 4-кратной повторности при рендомизированном размещении делянок. Учетная площадь составила 20 м2.

Семена перед посевом обрабатывали ризоторфином,  штамм 634д  (ГНУ ВНИИСХ микробиологии Россельхозакадемии). Опыты размещали в полевом 9-типольном севообороте, предшественник – кормовые корнеплоды. Агротехника  в опыте общепринятая для зоны.

Полевые опыты и анализ результатов исследований проведены в соответствии с методиками кафедры земледелия (Доспехов, 1985) и кафедры растениеводства РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева  (Посыпанов, 1983). Химический анализ семян выполнен на ИК-анализаторе Nir-42. Посевные качества семян – по методике Государственной семенной инспекции (1985).

В третьей главе « Особенности роста и развития разных сортов сои в зависимости от сроков проведения пинцировки» приведено сравнение сортов между собой в разные по метеоусловиям годы, дан анализ влияния пинцировки на рост и развитие сортов. При этом установлено, что в среднем за три года продолжительность периода от посевов до полной спелости у изучаемых сортов  составила 107…124 дня (рисунок 2), при этом максимальным этот период был у индетерминантного сорта Окская (124 дня), минимальным – у  детерминантного сорта Малета (107 дней), полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (113 дней).

В более прохладных условиях лета 2008 года продолжительность вегетации у всех сортов была на 6…7 дней больше, а в засушливом и жарком 2011 году – на 8…11 дней меньше.

Пинцировка сокращала вегетационный период у всех сортов:  у сорта Окская – на 14…16 дней, у сорта  Светлая – на 10…12, у сорта Малета – на 8…10 дней.

Чем суше и тепле были условия роста и развития, тем меньше проявлялось влияние пинцировки на продолжительность периода вегетации сои.

Пинцировка вызывала усиление ветвления, наиболее выраженное при  ранних сроках ее проведения. Влияние этого приема проявилось сильнее у индетерминантного и полудетерминаного сортов по сравнению с детерминантным.

Рисунок 2 – Продолжительность периода «посев - полная спелость» (дней)

у разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки,

в среднем за 2008, 2009, 2011 гг. (К-контроль без пинцировки, П-1 ранняя пинцировка – в фазу начала цветении; П-2 средняя пинцировка – в середине фазы цветении; П-3 поздняя пинцировка – в конце цветения-начало образования бобов)

Изучаемые сорта существенно различались по высоте: самым высокорослым (71…85 см) оказался  индетерминантный сорт Окская, низкорослым – детерминантный сорт Малета (51…63 см), полудетерминантный сорт Светлая (60…70 см) занимал промежуточное положение. Пинцировка снижала высоту растений: ранняя – на 29…33 %, средняя – на 22…23 %, поздняя – на 11…16 %, при этом наблюдалась тенденция к уменьшению высоты крепления нижнего боба (рисунок 3).

Рисунок 3 – Высота растений в фазу полной спелости  у разных сортов

сои в зависимости от срока проведения пинцировки,

в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Различий между сортами по реакции на пинцировку не выявлено, хотя отмечается тенденция к более интенсивному снижению высоты у индетерминантного и полудетерминантного сорта по сравнению с детерминантным.

В научной литературе нет единого мнения, какие сорта (индетерминантные, полудетерминантные, детерминантные) предпочтительнее возделывать в Центральном регионе России.

По мнению Г.С. Посыпанова при продвижении культуры в более северные широты (53…56 с.ш.) предпочтительнее сорта с ограниченным типом роста (полудетерминантные и детерминантные), они более устойчивы к полеганию и более приспособлены к высокой плотности стеблестоя по причине пониженного ветвления или полного отсутствия боковых ветвей.

Белорусские селекционеры (Давыденко, 2004; Розенцвейг 2006) считают, что такую стратегию следует применять с осторожностью, поскольку у сои уменьшение длины стебля и числа ветвей приводит к уменьшению высоты крепления нижнего боба и снижению потенциальной продуктивности. Кроме того, ветвистый сорт способен компенсировать изреженность посева в случае  неблагоприятных условий при прорастании семян в весенний период. У детерминантных, слабоветвящихся сортов такая способность отсутствует.

В четвертой главе «Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность посевов сортов сои разного типа роста в зависимости от срока проведения пинцировки» приведен анализ экспериментальных данных по формированию симбиотического и фотосинтетического аппаратов, накоплению сырой массы и абсолютно сухого вещества у изучаемых сортов в разные по метеоусловиям годы и влияния пинцировки на эти показатели.

Установлено, что  в условиях Центрального Нечерноземья изучаемые сорта характеризуются высокой симбиотической активностью.

Симбиотическая деятельность посева зависела от скороспелости сорта и метеоусловий вегетационного периода.

Средняя за три года продолжительность активного симбиоза составила 72…85 дней, величина активного симбиотического потенциала (АСП) – 13 464…21 630 кг*дней/га.

Максимальным АСП был у индетерминантного сорта Окская (21 630 кг*дней/га), минимальным – у детерминантного Малета (13 464 кг*дней/га), полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (15 092 кг*дней/га).

В засушливый  2011 год из-за дефицита влаги и высокой температуры почвы и воздуха процесс формирования симбиотического аппарата замедлялся, его активность снижалась. Клубеньки становились мелкими и теряли розовую окраску. При этом сокращался период вегетации, а, следовательно, продолжительность активного симбиоза и величина активного симбиотического потенциала. 

В засушливый 2011 год активный симбиотический потенциал в среднем по сортам снизился в 2,5 раза, в условиях избыточного увлажнения увеличился в 1,2 раза.

Пинцировка уменьшала продолжительность активного симбиоза (у индетерминантного сорта – на 5…12 дней, полудетерминантного – на 3…8 дней, детерминантного на 2…5 дней) и величину АСП у всех сортов тем сильнее, чем раньше проводилась: поздняя – в 1,2 раза, средняя – в 1,25 раза, ранняя – в 1,31 раза (рисунок 4).

В среднем за три года максимальная площадь листьев у сортов варьировала от 30 603 до 36 510 м2/га. Этот показатель уменьшался по мере увеличения детерминантности сортов и был максимальным – у индетерминантного сорта Окская, минимальным – у детерминантного сорта Малета

Площадь листьев существенно варьировала  по годам и была наибольшей во влажном 2008 году – 38100…45 510 м2/га, наименьшей – в засушливом 2011 году –20 110…23 400 м2/га (то есть в 1,9 раза).

В среднем за три года максимальная площадь листьев у сортов варьировала от 30 603 до 36 510 м2/га. Этот показатель уменьшался по мере увеличения детерминантности сортов и был максимальным у индетерминантного сорта Окская, минимальным у детерминантного сорта Малета

Рисунок 4 – Активный симбиотический потенциал у разных сортов сои

в зависимости от сроков проведения пинцировки

в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Площадь листьев существенно варьировала  по годам и была наибольшей во влажном 2008 году – 38100 … 45 510 м2/га, наименьшей – в засушливом 2011 году – 20 110…23 400 м2/га (то есть в 1,9 раза).

Пинцировка, связанная с удалением верхушечной почки, приводила  к частичной потери листового аппарата, которая выражалась тем сильнее, чем раньше проводился прием, поскольку потери листовой массы складывались из удаленных листьев, и той их доли,  которая  не смогла появиться  по причине повреждения растений.

У детерминантного сорта при поздней пинцировке к моменту ее проведения листовой аппарат был сформирован практически полностью, и удаление точки роста повреждало лишь листья верхнего узла, в результате чего уменьшение площади листового аппарата  составило 7…8 % от контроля. У полудетерминантного сорта эта потеря складывалась из удаленных существующих листьев и того небольшого их количества, которое могло бы появиться, если бы пинцировку не проводили, поэтому потери листового аппараты были  выражены сильнее и составили уже  10…12 % от варианта без пинцировки, у индетерминантоного сорта Окская снижалась на 12…14 %.

Фотосинтетический потенциал посевов (ФСП) в среднем за три года проведения исследований варьировал в пределах от 1 373 до 2 526 тыс. м2*дней/га. Максимальным он был во влажном 2008 году, минимальным – в сухом 2011 год, у индетерминантного сорта больше, чем у полудетерминантного и детерминантного. Фотосинтетический потенциал у всех сортов закономерно уменьшался при пинцировке и был тем меньше, чем раньше она проводилась (рисунок 5).

Рисунок 5 – Фотосинтетический потенциал разных сортов сои

в зависимости от срока проведения пинцировки

в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Общеизвестно, что рост и развитие растений, синтез органического вещества протекает наиболее продуктивно при оптимальных условиях.

Кроме того, даже при наличии в достаточном количестве всех факторов жизни  в посевах происходят сложные конкурентные отношения между растениями, следствием которых является  изменение архитектоники растений, наиболее выраженное в первой половине вегетации.

В этой связи любое искусственное воздействие на агроценоз будет иметь ответную реакцию, которую следует учитывать.

В нашем опыте проведение пинцировки приводило к снижению высоты растений, усилению ветвления, уменьшению высоты крепления нижнего боба, площади листовой поверхности, частичному снижению числа и массы клубеньков на корнях, то есть к изменению архитектоники посева и уменьшению сырой и сухой массы.  При этом в среднем за три года сбор сухого вещества составил у сорта Окская – 5,8 т/га, у сортов Светлая и Малета – 4,8 т/га (таблица 1).

Описанные закономерности сохранялись и по сбору сухого вещества. В среднем по годам  сбор сухого вещества варьировал от 4,8 до 5,8 т/га. Минимальным он был у детерминантного и полудетерминантного сортов – 4,8 т/га, максимальным у индетерминантного – 5,8 т/га  (таблица 1).

В засушливом 2011 году урожайность сухого вещества была в 2,0…2,4 раза меньше чем во влажном 2008.

Пинцировка во все сроки ее проведения снижала этот показатель  тем сильнее, чем раньше была проведена. Сбор сухого вещества уменьшался по мере усиления  детерминантности сорта и был меньше в вариантах с ранней пинцировкой.

  Таблица 1 – Сбор сухого вещества (т/га) у разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Вариант

Сорт

Окская

Светлая

Малета

П-1

4,5

3,1

2,6

П-2

5,2

3,5

3,4

П-3

5,6

4,2

4,0

К

5,8

4,8

4,8

НСР05, т/га: средних частных – 0,41; сортов – 0,15; пинцировки – 0,23

Исключение составил сорт Окская, у которого достоверного снижения  сбора сухого вещества при проведении пинцировки в фазу начала образования бобов не наблюдалось.

В пятой главе «Продуктивность посевов разных сортов сои в зависимости от сороков проведения пинцировки» приведены данные по влиянию изучаемого приема на урожайность, белковую и масличную продуктивность посевов сортов северного экотипа разного типа роста, в разные по метеоусловиям годы и влиянию пинцировки на эти показатели.

Установлено, что в условиях Центрального Нечерноземья изучаемые сорта характеризуются высокой урожайностью, белковой и масличной продуктивностью: урожайность семян сои в  среднем за три года исследований составила: у детерминантного сорта Окская – 1,66 т/га, полудетерминантного сорта Светлая – 1,73 т/га, детерминантного сорта Малета – 1,71 т/га (таблица 2).

Ранняя (в начале фазы цветения), средняя (в средине цветения) и поздняя (в начале образования бобов) пинцировка посевов приводила к существенному снижению урожайности у  детерминантного и полудетерминантного сортов. У индетерминантного сорта урожайность оставалась на уровне контроля во все годы исследований.

Для полудетерминантного и детерминантного сортов такой прием не подходит, так как у них даже самая поздняя пинцировка достоверно снижала урожайность посева. Однако, в условиях избыточного увлажнения (2008), когда ростовые процессы  были выражены сильнее, прием оправдал себя и у полудетерминантного сорта Светлая.

Так в 2008 году урожайность этого сорта на контроле составила 1, 85 т/га, при поздней пинцировке – 1,70 т/га. Разница – 0,15 т/га оказалась меньше наименьшей существенной разницы.

Таким образом, наиболее полно потенциал сортов Окская и Светлая проявился в среднем по влагообеспеченности 2009 году, сорта Малета в условиях избыточного увлажнения 2008 года. Важно отметить, что в условиях засухи (2011) урожайность всех сортов была на уровне 1,18 … 1,28 т/га, то есть соответствовала средней урожайности сои по стране, что свидетельствует о высокой засухоустойчивости сои.

Таблица 2 – Урожайность сортов сои (т/га) в зависимости от срока проведения пинцировки, 2008, 2009, 2011 гг.

Вариант

Сорт

Среднее

по сортам

Окская

Светлая

Малета

2008 год 

П-1

1,23

1,30

1,00

1,18

П-2

1,40

1,40

1,20

1,33

П-3

1,50

1,70

1,60

1,60

К

1,54

1,85

1,95

1,78

НСР05, т/га: средних частных – 0,29; сортов – 0,12; пинцировки – 0,16

2009 год 

П-1

1,80

1,40

1,10

1,43

П-2

2,00

1,60

1,20

1,60

П-3

2,20

1,90

1,56

1,89

К

2,25

2,13

1,91

2,10

НСР05, т/га: средних частных – 0,28; сортов – 0,11; пинцировки – 0,15

2011 год 

П-1

0,90

0,80

0,70

0,80

П-2

1,10

0,90

0,80

0,93

П-3

1,20

1,10

1,00

1,10

К

1,18

1,22

1,28

1,23

НСР05, т/га: средних частных – 0,24; сортов – 0,10; пинцировки – 0,12

В среднем за 2008, 2009, 2011 гг. 

П-1

1,30

1,17

0,93

1,13

П-2

1,50

1,30

1,07

1,29

П-3

1,63

1,57

1,39

1,53

К

1,66

1,73

1,71

1,70

НСР05, т/га: средних частных – 0,18; сортов – 0,07; пинцировки – 0,009

Важно отметить, что в условиях засухи (2011) урожайность всех сортов была на уровне 1,18 … 1,28 т/га, то есть соответствовала средней урожайности сои по стране, что свидетельствует о высокой засухоустойчивости сои.

Исследования Г. С. Посыпанова с сотрудниками  (2011) показали, что стержневая корневая система сои глубоко проникает в подпахотные горизонты, добывая оттуда влагу.

Изучаемые сорта характеризовались высоким содержанием белка в семенах – от 41,6 до 43,0 %. Самым высокобелковым оказался детерминантный сорт Малета (41,8…43,0 %), ему уступал полудетерминантный сорт Светлая  (41,6…42,5 %) и индетерминвнтный сорт Окская (41,2…42,4 %). В условиях достаточного увлажнения (2008, 2009) при развитом симбиотическом аппарате содержание белка в семенах у всех сортов сои было на 1,1…1,2 % больше чем в среднем по годам (таблица 3).

Наибольшая белковая продуктивность при наименьшем варьировании отмечалась у сортов Светлая (672 кг/га) и Малета (669 кг/га), у сорта Окская она составила 631 кг/га (рисунок 6).  Пинцировка посева не оказала существенного влияния  на содержание белка в семенах, но за счет снижения урожайности снизился его сбор с урожаем: в среднем за три года при ранней пинцировке в 1,5 раза, средней –  в 1,3 раза, поздней – в 1,2 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого во все годы исследований не наблюдалось снижения белковой продуктивности посева в варианте с поздней пинцировкой. 

Таблица 3 – Содержание, сбор белка и жира с урожаем семян сои в зависимости от срока проведения пинцировки, полевой опыт, в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Вариант

Сорт





Окская

Светлая

Малета

Содержание белка, %

П-1

41,8

42,0

42,2

П-2

42,0

42,1

42,3

П-3

42,1

42,3

42,6

К

42,0

42,2

42,5

В среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Сбор белка, кг/га

Окская

Светлая

Малета

П-1

500

452

361





П-2

580

504

416





П-3

631

611

545





К

641

672

669





НСР05, кг/га: средних частных – 36,5; сортов – 16,3; пинцировки – 18,7





Содержание жира, %





П-1

19,0

18,0

17,0





П-2

19,1

18,1

17,1





П-3

19,2

18,1

17,2





К

19,1

18,2

17,3





Сбор жира, кг/га





П-1

246

215

168





П-2

286

239

193





П-3

312

292

252





К

318

322

311





НСР05, кг/га: средних частных – 23,5; сортов – 9,8; пинцировки – 12,0





Исследования показали, что в разные годы белковая продуктивность сортов была не одинакова. В условиях избыточного увлажнения 2008 года преимущество имел детерминантный сорт Малета, в оптимальных условиях 2009 года индетерминантный сорт Окская, в 2011 году все три изучаемых сорта существенно снизили белковую продуктивность и достоверных различий между ними не было. Следует отметить, что этот показатель был более стабилен у детерминантного сорта (рисунок 6).

       

Рисунок 6 – Сбор белка с урожаем семян (кг/га) сои в разные

по влагообеспеченности годы (2008 – влажный; 2009 – средний; 2011 сухой)

Наибольшее содержание жира отмечено в семенах сорта Окская (19,1…22,6), наименьшее – сорта Малета (17,3…21,9), сорт Светлая занимал промежуточное положение (18,2 %).

Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели. В среднем за годы исследований сбор жира с урожаем семян составил  у сортов:  Малета – 311, Светлая – 322, Окская – 318 кг/га. Под влиянием пинцировки сбор жира снижался у всех сортов, главным образом,  за счет снижения урожайности:  при поздней пинцировке – в 1,1 раза, средней – в 1,3 раза, ранней – в 1,5 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого поздняя пинцировка не снижала сбор жира с урожаем семян.

В шестой главе  «Биохимические и посевные свойства семян» представлены данные по влиянию пинцировки на биохимический состав семян и их посевные свойства. По аминокислотному составу белок семян  сои сортов северного экотипа не уступал традиционным сортам и характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот, сумма которых составила около 54 %, в том числе лизина – 7,8...9,0 %, триптофана –4,7…4,9 %, гистидина – 4,6…4,8 %, аргинина – 8,4…8,8 %, треонина –4,2…4,3 %, фенилаланина – 3,4…3,6 %, метионина – 0,6 …0,9 %, валина – 6,6…7,0 %, лейцина – 6,7…6,8 %,  изолейцина – 6,1…6,3 %.

Сбор незаменимых аминокислот с урожаем семян  у изучаемых сортов составил в среднем за три года 347…364 кг/га (рисунок 7). Для получения эквивалентного количества аминокислот с урожаем пшеницы ее урожайность должна достигать 8,5…10,0 т/га.

Рисунок 7 – Сбор незаменимых аминокислот (кг/га) у разных сортов сои

в зависимости от сроков проведения пинцировки

в среднем  за 2008, 2009, 2011 гг.

Максимальный сбор незаменимых аминокислот был получен с урожаем сортов Малета и Светлая (364 и 366 кг/га, соответственно), минимальный – у сорта Окская (347 кг/га). Наибольший сбор незаменимых аминокислот наблюдался в год с оптимальной влагообеспеченностью (2009) – 407…476 кг/га,  он уменьшался во влажный (в 1,2 раза) и засушливый (в 1,8 раза) годы. Пинцировка во все сроки уменьшала сбор незаменимых аминокислот у всех сортов, за исключением варианта с поздней пинцировкой сорта Окская.

Жир сортов сои северного экотипа характеризовался высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (58,9…60,1 %) и благоприятным соотношением линолевой и линоленовой кислот (5,1…5,9), а также высоким содержанием пальмитиновой (11…12 %) легкоусвояемой кислоты. Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели.

В ходе эксперимента установлено, что изучаемые сорта различались по  фракционному составу семян.  При этом наибольшая доля крупной и средней фракции (более 5 мм) в урожае отмечена у детерминантного сорта Малета (94 %), наименьшая – у индетерминантного сорта Окская (82 %), полудетерминантный сорт  Светлая  занимал  промежуточное  положение (89 %). Поздняя пинцировка посевов увеличила долю крупной фракции  ( 82 до 89 %) у сорта Окская. У остальных сортов влияние приема на этот показатель было выражено слабее.

Семена разных фракций имели разную лабораторную всхожесть. Крупная фракция семян (более 7 мм) характеризовалась стопроцентной всхожестью. Лабораторная всхожесть средней фракции (5…7 мм) составила 93,7…97,7 %, мелкой (3…5 мм) – 59,3…68,0 %. В среднем за три года  лабораторная всхожесть семян сорта Малета была выше, чем у сорта Светлая и сорта Окская. Отмечена тенденция к увеличению лабораторной всхожести семян под влиянием пинцировки, особенно при проведении ее в поздний срок.

В седьмой главе  «Экономическая и энергетическая эффективность пинцировки посевов при возделывании сортов сои северного экотипа»  приводятся данные анализа эффективности возделывания сои в условиях Центрального Нечерноземья и применения приема пинцировки посевов в неблагоприятные по метеоусловиям годы для ускорения созревания культуры.

Доказано, что даже при диспаритете цен на техногенную энергию и энергию, заключенную в сельскохозяйственной продукции, возделывание сои в Центральном Нечерноземье экономически и энергетически выгодно.

При цене на зерно 14 руб./кг  (2009) условный чистый доход составил: 9 316 руб./га у сорта Окская , 10 700 – у сорта Светлая и 10 589 руб./га – у сорта Малета.  Рентабельность возделывания сортов достигала  66,9; 79,3 и 79,1 %, соответственно. При цене на зерно 20 руб./кг (2011) условно чистый доход возрос до 16 213…18 106 руб./га, а рентабельность – до 95…110 %.

Важно отметить, что правильный выбор сортов, адаптированных  к условиям выращивания, играет большую роль в повышении экономической эффективности соеводства. Так возделывание сортов  Малета и Светлая позволяет получить условный чистый доход в 1,14 раза больший, чем при возделывании сорта Окская.

Расчеты показали, что затраты на проведение пинцировки компенсируются уменьшением затрат на уборку урожая, благодаря снижению общей перерабатываемой биомассы. В связи с этим применение приема пинцировки регламентируется только его  влиянием на величину урожая и его биохимические и посевные свойства. В нашем случае пинцировка эффективна при выращивании индетерминантных сортов (или полудетерминантных в годы с избытком влаги и недостатком тепла).

ВЫВОДЫ

  1. Урожайность семян сои в условиях Центрального Нечерноземья в среднем за три года исследований составила: у детерминантного сорта Окская – 1,66 т/га, полудетерминантного сорта Светлая – 1,73 т/га, детерминантного сорта Малета – 1,71 т/га.
  2. Ранняя (в начале фазы цветения), средняя (в средине цветения) и поздняя (в начале образования бобов) пинцировка посевов приводила к существенному снижению урожайности у  детерминантного и полудетерминантного сортов. У индетерминантного сорта (Окская) урожайность оставалась на уровне контроля во все годы исследований, у полудетерминантного сорта Светлая – в условиях избыточного увлажнения (2008).
  3. Продолжительность вегетационного периода зависела от генотипа сорта, погодных условий и срока проведения пинцировки. В среднем за три года самым скороспелым оказался детерминантный сорт Малета – 95 дней, самым позднеспелым – индетерминантный сорт Окская – 112 дней, полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение – 105 дней. Пинцировка сокращала вегетационный период у всех сортов. Наибольшее сокращение вегетационного периода отмечалось при поздней пинцировке, оно было более выражено в год с избыточным увлажнением (2008) и составило у сорта Малета – 10 дней, сорта Светлая – 12 дней, сорта Окская – 16 дней.
  4. Изучаемые сорта существенно различались по высоте: самым высокорослым (71…85 см) оказался  индетерминантный сорт Окская, низкорослым – детерминантный сорт Малета, полудетерминантный сорт Светлая (60…70 см) занимал промежуточное положение. Пинцировка снижала высоту растений: ранняя – на 29…33 %, средняя – на 22…23 %, поздняя – на 11…16 %, при этом наблюдалась тенденция к уменьшению высоты крепления нижнего боба.
  5. Симбиотическая деятельность посева зависела от скороспелости сорта и метеоусловий вегетационного периода. Средняя за три года продолжительность активного симбиоза составила 72…85 дней, величина активного симбиотического потенциала – 13 464…21 630 кг*дней/га, максимальными эти показатели были у индетерминантного сорта, минимальными – у детерминантного. В засушливых  условиях АСП снижался (в среднем в 2,5 раза), в условиях избыточного увлажнения увеличивался (в среднем в 1,2 раза). Пинцировка уменьшала продолжительность активного симбиоза (у индетерминантного сорта – на 5…12 дней, полудетерминантного – на 3…8 дней, детерминантного на 2…5 дней) и  величину АСП у всех сортов тем сильнее, чем раньше проводилась: поздняя – в 1,2 раза, средняя – в 1,25 раза, ранняя – в 1,31 раза.
  6. Максимальная площадь листьев в среднем за три года составила 30 603…36 510 м2/га, она уменьшалась по мере усиления детерминантности сорта и во влажный год (2008) была в 1,9 раза больше, по сравнению с сухим (2011). Пинцировка уменьшала площадь листовой поверхности в среднем за три года: ранняя – в 1, 19 раза, средняя – в 1,10 раза, поздняя в 1,03 раза.
  7. Фотосинтетический потенциал посевов в среднем  за три года составил 1 374…1 944 тыс. м2 *дней/га, минимальным он был у детерминантного сорта, максимальным у индетерминантного, во влажный (2008) год в 2,1 раза  больше, чем в сухой (2011). Пинцировка снижала ФСП в среднем за три года: ранняя – в 1,3 раза, средняя – в 1,20 раза, поздняя – в 1,18 раза.
  8. В среднем по годам  сбор сухого вещества варьировал от 4,8 до 5,8 т/га. Минимальным он был у детерминантного и полудетерминантного сортов – 4,8 т/га, максимальным у индетерминантного – 5,8 т/га.

В засушливом 2011 году урожайность сухого вещества была в 2,0…2,4 раза меньше, чем во влажном 2008. Сбор сухого вещества уменьшался по мере усиления  детерминантности сорта и был меньше в вариантах с ранней пинцировкой. Исключение составил сорт Окская, у которого достоверного снижения  сбора сухого вещества при проведении пинцировки в фазу начала образования бобов не наблюдалось.

  1. Изучаемые сорта характеризовались высоким содержанием белка в семенах –  от 41,6 до 43,0 %. Самым высокобелковым оказался детерминантный сорт Малета (41,8…43,0 %), ему уступал полудетерминантный сорт Светлая  (41,6…42,5 %) и индетерминвнтный сорт Окская (41,2…42,4 %). В условиях избыточного (2008) и достаточного (2009) увлажнения при развитом симбиотическом аппарате  содержание белка в семенах у всех сортов сои было на 1,1…1,2 % больше.
  2. Наибольшая белковая продуктивность при наименьшем варьировании по годам отмечалась у сортов Светлая (672 кг/га) и Малета (669 кг/га), у сорта Окская она составила  631 кг/га. Пинцировка посева не оказала существенного влияния  на содержание белка в семенах, но за счет снижения урожайности снизился его сбор с урожаем: в среднем за три года при ранней пинцировке в 1,5 раза, средней –  в 1,3 раза, поздней – в 1,2 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого во все годы исследований не наблюдалось снижения белковой продуктивности посева в варианте с поздней пинцировкой. 
  3. По аминокислотному составу белок семян  сои сортов северного экотипа не уступал традиционным сортам. Содержание незаменимых аминокислот в белке достигало 54 %. Сбор незаменимых аминокислот с урожаем семян составил в среднем за три года: 347…364 кг/га. Максимальный сбор незаменимых аминокислот был получен с урожаем сортов Малета  и Светлая (364 и 366 кг/га, соответственно), минимальный – у сорта Окская (347 кг/га). Наибольший сбор незаменимых аминокислот наблюдался в год с оптимальной влагообеспеченностью (2009) – 407…476 кг/га,  он уменьшался во влажный ( в 1,2 раза) и засушливый (в 1,8 раза) годы. Пинцировка во все сроки уменьшала сбор незаменимых аминокислот у всех сортов, за исключением варианта с поздней пинцировкой сорта Окская.
  4. Наибольшее содержание жира отмечено в семенах сорта Окская (19,1…22,6), наименьшее – сорта Малета (17,3…21,9), сорт Светлая занимал промежуточное положение (18,2 %). Жир сортов сои северного экотипа характеризовался высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (58,9…60,1 %) и благоприятным соотношением линолевой и линоленовой кислот (5,1…5,9). Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели. В среднем за годы исследований сбор жира  с урожаем семян составил  у сортов:  Малета – 311, Окская – 318, Светлая – 322 кг/га, под влиянием пинцировки сбор жира снижался у всех сортов, главным образом,  за счет снижения урожайности:  при поздней пинцировке – в 1,1 раза, средней – в 1,3 раза, ранней – в 1,5 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого поздняя пинцировка не снижала сбор жира с урожаем семян.
  5. Наибольшая доля крупной и средней фракции семян в урожае отмечена у детерминантного сорта Малета (94 %), наименьшая – у индетерминантного сорта Окская (82 %), полудетерминантный сорт  Светлая занимал промежуточное положение (89 %). Поздняя пинцировка посевов сорта Окская (в фазу начала образования бобов) способствовала увеличению этого показателя с 82 до 89 % . В других вариантах влияние приема на этот показатель было выражено слабее.
  6. Семена разных фракций имели разную лабораторную всхожесть. Крупная фракция семян (более 7 мм) характеризовалась стопроцентной всхожестью. Лабораторная всхожесть средней фракции (5…7 мм) составила 93,7…97,7 %, мелкой (3…5 мм) – 59,3…68,0 %. В среднем за три года  лабораторная всхожесть семян сорта Малета была выше, чем у сорта Светлая и сорта Окская. Отмечена тенденция к увеличению лабораторной всхожести семян под влиянием пинцировки, особенно при проведении ее в поздний срок.
  7. Возделывание сои сортов северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья экономически выгодно. При цене на зерно 14 руб./кг  (2009) условно чистый доход составил: 9 316 (Окская), 10 700 (Светлая) и 10589 (Малета) руб./га, рентабельность, соответственно, – 66,9;  79,3 и 79,1 %. При цене на зерно 20 руб./кг (2011) условно чистый доход увеличился до 16 213…18 106 руб./га, а рентабельность – до 95…110 %. Применение пинцировки регламентируется влиянием ее на урожай и его качество. Затраты на пинцировку компенсируются уменьшением затрат на уборку.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Центральных районов Нечерноземной зоны детерминантный сорт  Малета, устойчиво вызревающий в любых погодных условиях, рекомендуется выращивать без  пинцировки.

2.  В условиях избыточного увлажнения необходимо проведение принцировки полудетерминантных и индетерминантных сортов в фазу «конец цветения-начало образование бобов». Прием обеспечивает сокращение вегетационного периода на 12…14 дней без снижения урожайности при повышении его качества и посевных свойств семян.

В средние по влагообеспеченности годы пинцировка оправдана только у индетерминантных сортов.

Список опубликованных работ

(публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ выделены курсивом)

1. Делаев, У.А. Разнокачественность семян у сои северного экотипа/ У.А. Делаев, Н.П. Попова, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева // Достижения науки и техники  в АПК. - № 11. – 2009. – С. 32-34.

2. Кобозева, Т.П. Разнокачественность семян у сортов сои северного экотипа / Т.П. Кобозева, У.А. Делаев, Н.П. Попова, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева // Известия Международной академии аграрного образования. Выпуск 9. Том 4. – 2009 –  С. 66…68.

3. Кобозева, Т.П. Особенности формирования семян у сои сортов северного экотип / Т.П. Кобозева, Н.П. Попова, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева // Агрожурнал Agromagazine.msau.ru, 2009.

4. Кобозев И.В. Совместное возделывание сои и кукурузы / И.В. Кобозев, Н.П. Попова, В.А. Евлеева // М.: Доклады ТСХА. – Вып. 282. – 2010. – С. 272.

5. Кобозев, И.В. Рациональные технологии заготовки и хранения кормов из недозревших бобовых и злаковых культур / И.В. Кобозев, С.С. Читайкина, В.А. Евлеева, С.И. Кобозева // Материалы Международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 145-летию Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева. – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева. – Т. 1. – 2010. – С. 429-291.

6. Шевченко, В.А. Корма, полученные на основе сои и кукурузы / В.А. Шевченко, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева, Н.П. Попова // Доклады ТСХА. – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева. –  Вып. 282 (часть 2). – 2010. – С. 289-291.

7. Кобозева, Т.П. Исследования фракционного и аминокислотного состава белка сои северного экотипа на предмет пригодности использования на пищевые цели / Т.П. Кобозева, В.А. Евлеева, И.И. Неустроев, А.В. Щитов // Доклады ТСХА. – М.: ФГБОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева. –  Вып. 283 (часть 2). – 2012. – С. 805-807.

8. Кобозева, Т.П. Пинцировка посевов сои с целью ускорения созревания / Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова, Н.В. Заренкова, В.А. Евлеева, У.А. Делаев, Т.И. Кель // Материалы VIII – й Международной научной конференции «Актуальные и новые направления в сельскохозяйственной науке». – Владикавказ: ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ». – 2012. – С. 72-75.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.