WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ДЕЛАЕВ УСМАН АМХАТОВИЧ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ РАЗНЫХ ЭКОТИПОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СИМБИОТИЧЕСКОЙ И ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АГРОЦЕНОЗОВ

В УСЛОВИЯХ ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 06.01.01 общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Махачкала – 2012

Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Чеченский государственный университет» и ГНУ «Чеченский НИИСХ» РАСХН

Научный консультант доктор сельскохозяйственных наук, профессор
                                       Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой 

  растениеводства и кормопроизводства ФГБОУ 

  ВПО «ДГСХА имени М.М. Джамбулатова» 

  профессор  Муслимов Мизенфер Гаджисаидович

                                       

  доктор сельскохозяйственных наук, профессор 

  кафедры селекции,  семеноводства и растениеводства

  Белгородской ГСХА Наумкин Виктор Николаевич

  доктор сельскохозяйственных наук,  зам. директора 

  по научной работе,  зав. кафедрой агрономии

  Калужского филиала ФГБОУ ВПО «РГАУ – МСХА 

  им. К.А. Тимирязева» профессор

  Храмой Виктор Кириллович

Ведущая организация ГНУ «Всероссийский научно- исследовательский  институт сои» РАСХН

Защита диссертации состоится «30» мая 2012  г. в 1300  часов на заседании объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ.220.026.01 в ФГБОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени М.М. Джамбулатова» (ФГБОУ ВПО ДГСХА) по адресу: 367032, РД, г. Махачкала,  ул. М. Гаджиева,180, зал Ученого совета, тел./факс: (8722) 68-24-19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ДГСХА.

Отзывы на авторефераты просьба присылать на бланке организации, заверенные гербовой печатью по адресу 367032, РД, г. Махачкала,  ул. М. Гаджиева,180.

Автореферат разослан «____» ________ 2012 г.

Размещен на сайте ВАК Минобрнауки referat_vak@obrnadzor.gov.ru и сайте Даггоссельхозакадемии им. М.М. Джамбулатова www.dgsha.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор с.-х. наук, доцент Т.А. Исригова

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность исследований. Соя является непревзойдённой культурой по качеству и химическому составу семян, биологической ценности, универсальности использования в перерабатывающей, пищевой, фармацевтической промышленности и  различных отраслях сельского хозяйства.

Восстановление и развитие животноводства в России требует увеличения производства сои и продуктов её переработки,  в том числе шрота, цельносоевой муки и других (Кулинцев, 2011).

Вследствие увеличения численности и плотности населения возрастает потребность в функциональных пищевых соевых продуктах и добавках (Медведев, 2006; Бегеулов, 2010).

Соя относится к азотфиксирующим культурам интенсивного типа, способным внести существенную лепту в решение вопросов  стабилизации, биологизации,  экологизации растениеводства и  энергосбережения в отрасли, которые  не возможны без роста наукоемкости технологий, создания и использования новых сортов, оптимизации приемов их возделывания в том числе на основе изучения и усиления биологической азотфиксации (Кобозев, Тюльдюков, Парахин, 1995). В связи с этим Правительство РФ приняло ряд постановлений о развитии соеводства  в стране, в том числе и в Предкавказье.

Цель исследований. Научное обоснование целесообразности и эффективности возделывания сортов сои разных экотипов в условиях Предкавказья на основе интенсификации биологической азотфиксации и фотосинтетической деятельности агроценозов, управления их семенной, белковой, масличной продуктивностью и качеством урожая.

Задачи исследований:

- сравнить и усовершенствовать существующие методы изучения биологической азотфиксации в посевах разных культур, в том числе сои;

- определить зональные, погодные, видовые, сортовые, сезонные и суточные закономерности симбиотической азотфиксации, дать им количественную оценку;

- определить влияние экотипа сорта, зональных и погодных условий, орошения, внесения макро- и микроудобрений, повреждений листового аппарата, норм высева, сроков и способов посева на  рост,  развитие, симбиотическую, фотосинтетическую деятельность, скороспелость, урожайность, белковую и масличную продуктивность сои, качество семян, содержание в них  аминокислот, жирных кислот, минеральных веществ, витаминов, ингибиторов трипсина;

- выяснить закономерности формирования элементов продуктивности сортов сои разных экотипов в зависимости от приемов возделывания  в условиях Восточного Предкавказья;

- разработать рекомендации по возделыванию и рациональному использованию сортов сои разных экотипов в условиях Предкавказья;

- изучить влияние условий возделывания и сортовых особенностей сои на удельные затраты N, P, K посевами в расчёте на 1т семян и усовершенствовать методику их расчёта;

- испытать «гребневую» технологию возделывания сои на орошаемых землях и разработать оптимальные режимы её орошения;

- дать энергетическую и экономическую оценку возделывания разных сортов сои в условиях Предкавказья.

Научная новизна.

Впервые проведено сравнение методов определения количества биологически фиксированного азота воздуха в посевах разных культур и сои. Доказано преимущество балансового метода по сравнению с другими методами (ацетиленовым, меченых атомов, по удельной активности симбиоза (УАС), методом сравнения бобовой и небобовой культуры, методом инокуляции).

Впервые установлено, что инокуляция и другие приёмы, повышающие уровень азотфиксации в  агроценозе, увеличивают потребление азота бобовыми культурами и соей при сохранении уровня содержания этого элемента в почве,  при этом симбиотрофный тип питания азотом имеет преимущество перед автотрофным.

Впервые с привлечением разных методов определения установлено, что внесение минерального азота  угнетает симбиоз, при этом выявлены различия по величине коэффициентов использования азота удобрений инокулированными и неинокулированными посевами, доказано, что при отсутствии развитого симбиотического аппарата значения коэффициента потребления азота у бобовых и злаковых близки.

Установлено, что эффективность азотных удобрений кислой формы увеличивается при повышении щёлочности и засолённости почвы, при этом их отрицательное действие на развитие и деятельность симбиотического аппарата люцерны и сои на солонцеватых чернозёмах ослабевает и выражено в меньшей степени,  чем на чернозёмах с нейтральной реакцией почвенного раствора при отсутствии засолённости.

На основе усовершенствованного использования ацетиленового метода определен уровень азотфиксации у разных видов бобовых культур, выявлены видовые, сортовые и зональные особенности её суточного хода.

Доказано, что увеличение в световом спектре УФ-лучей, высокая температура и низкая влажность воздуха и почвы приводит к снижению интенсивности азотфиксации, при этом у культур  длинного дня по сравнению с короткодневными эта тенденция выражена сильнее.

Установлено, что в условиях засухи применение  мелкодисперсного освежительного дождевания на посевах сои в период формирования генеративных органов является эффективным приемом повышения продуктивности посевов.

Впервые показано, что повреждение листового аппарата (искусственное или вследствие поражения болезнями и вредителями) снижает  азотфиксирующую и фотосинтезирующую способность посевов, его отрицательное действие усиливается  по мере повышения скороспелости и детерминантности сортов, что обуславливает повышенные требования к соблюдению агротехнических требований при их возделывании.

Впервые показано, что инокуляция сои ультраскороспелых сортов северного экотипа должна осуществляться более высокими дозами инокулята, чем южных, менее скороспелых сортов.

Впервые в условиях Предкавказья проведено сравнительное изучение сортов сои северного и южного экотипов по влиянию зональных, погодных условий, инокуляции, орошения, макро и микроудобрений, норм,  способов и сроков  посева на рост и развитие растений, симбиотическую и фотосинтетическую деятельность посевов, урожайность зелёной массы и семян, белковую и масличную продуктивность, химический состав семян (содержание аминокислот, жирных кислот, витаминов и ингибиторов трипсина).

Впервые выявлено, что при увеличении скороспелости сорта, в том числе  из-за погодных условий, в семенах повышается содержание незаменимых аминокислот, особенно метионина, триптофана, гистидина и фенилаланина, а также полиненасыщенных жирных кислот, особенно линоленовой. Показано влияние условий произрастания и генетических особенностей сорта на атрагирующую способность генеративных органов  и семян разработана методика её определения, выявлено значение этой способности в формировании продуктивности сои.

Впервые в посевах сои  определены удельные затраты азота, фосфора и калия на формирование 1 т семян  в зависимости  от вышеуказанных факторов. Выявлено, что ухудшение азотфиксации и фотосинтетической активности посева сои снижает уровень  потребления элементов питания в агроценозе, уменьшает семенную продуктивность, увеличивая расход элементов питания.

Практическая значимость работы. На основании многолетних исследований, проведенных  в лесостепной зоне Чеченской Республики изучены биологические особенности  сортов сои разных экотипов и разработаны сортовая агротехника и рекомендации по возделыванию, уборке и рациональному использованию урожая, обеспечивающие без орошения получение до 2,0…2,5 т/га, при орошении до 3,0…3,5 т/га зерна (при содержании в семенах до 40 % белка и до 20 % жира).

Разработана гребневая технология возделывания сои, позволяющая при орошении  получать до 4,2…4,5 т/га зерна, при снижении затрат поливной воды.

Доказано, что возделывание сои в условиях лесостепи Предкавказья обеспечивает получение условного чистого дохода 10,0…14,3 тыс. руб./га, при рентабельности производства 71…100 %, при энергетическом коэффициенте возделывания сои 409…453 %, прибавке энергии 50…69 ГДж/га.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Рост, развитие и скороспелость сои в зависимости от  сортовых особенностей, погодно-климатических условий и агротехнических приёмов возделывания.
  2. Сравнительный анализ разных методов определения биологической азотфиксации и зависимость этого процесса от генетических особенностей видов и сортов сельскохозяйственных культур, а также от погодно-климатических условий, агротехники и других факторов.
  3. Динамика формирования семенной, белковой и масличной продуктивности сои при использовании различных приемов агротехники.
  4. Повышение продуктивности и эффективности возделывания сои за счет оптимизации условий бобоворизобиального симбиоза.
  5. Биохимический состав семян сои, в том числе фракционный и аминокислотный состав белка,  содержание жирных кислот, а также минеральных элементов, витаминов и  ингибиторов трипсина в зависимости  от генетических особенностей сорта, погодно-климатических условий и агротехнических приемов.
  6. Энергетическая и экономическая оценка возделывания сои в условиях Предкавказья.

Апробация работы. Результаты работы доложены и одобрены: на Учёном совете агротехнологиченского факультета Чеченского государственного университета  (2000…2010), Учёном совете Чеченского НИИСХ (2004…2008), на Научно-практической конференции Чеченского ГУ (2006), Республиканской научно-практической конференции «Роль аграрной науки в развитии агропромышленного комплекса Чеченской Республики», посвящённой 60-летию Чеченского НИИСХ Россельхозакадемии (2006), Научно-практической конференции в Ингушетии (2009), Международной научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Владикавказ, 2011), на Международных научно-практических конференциях в РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева (2009, 2010, 2011.), на Международных научно-практических конференциях МГАУ имени В.П. Горячкина (2005, 2006, 2010, 2011), на Международной научной конференции Уманьского ДАУ (2008, 2011) и др.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано  54  работы, в том числе 20 изданы в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень  ВАК РФ.

На основании результатов исследований разработаны и изданы (в соавт.) «Методические рекомендации по возделыванию сои северного экотипа в Нечерноземной зоне РФ» (2007),  «Рекомендации по возделыванию сои в Чеченской республике» (2010), монография «Возделывание скороспелых сортов сои» (2011).

Материалы исследований используются в учебном процессе агрономического факультета Чеченского государственного университета (ЧГУ), усовершенствованные методы определения азотфиксации в научно-исследовательских работах ЧГУ, ЧНИИСХ, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и др.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена  на 397 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. В работе содержится 154 таблицы, 5  рисунков,43 приложения. Список литературы включает 273 наименования,  в т.ч. 68 на иностранных языках.

Личное участие автора в выполнении диссертационных исследований. Исследования 1987…1990 гг. на орошаемых землях Ставропольского края в зоне Большого Ставропольского канала (БСК) проведены совместно с д.с.-х.н., профессором И.В. Кобозевым (по заданию Севкавгипроводхоза и Минводхоза РСФСР),  1982…1986 гг. совместно с сотрудниками и аспирантами кафедры растениеводства МСХА (под руководством д.с.-х.н., профессора Г.Г. Посыпанова). Опыты 2000…2010 гг. –  в Чеченской республике на опытном поле Чеченского НИИСХ.

Личное участие автора в получении, обобщении экспериментального материала и оформлении его в виде данной диссертации составляет 80 %.

2. МЕТОДОЛОГИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

На основе обзора научной литературы и анализа природно-климатических условий лесостепной зоны Предкавказья были определены цель и задачи исследований (см. введение).

Исследования проведены на основе лабораторных, вегетационных, полевых и производственных опытов (около 60 опытолет) в 1982…2010 гг. в лесостепной зоне Чеченской Республики, в Ставропольском крае и в Московской области.

В качестве объекта исследования были взяты сорта сои разных экотипов.

В условиях Чеченской Республики: ультраскороспелые сорта северного экотипа – Магева, Светлая, Окская, Касатка; скороспелые сорта южного экотипа – Лада и Лира,  среднеранние сорта -  Рента, Лакта и Вилана, в отдельных опытах – сорт Лучезарная.

В условиях Ставропольского края –  сорт сои  Кубанская 4958, люцерна изменчивая сорт Славянская.

В условиях  Московской области (при отработке методических вопросов) использовался сорт сои Северная 5, сорт люцерны изменчивой Вега, сорт клевера лугового ВИК-7, лядвенеца рогатого – популяция, люпина узколистного сорт Тимир1.

Почвы опытных участков: в лесостепной зоне Чеченской Республики  (2000…2010) на опытном поле  Чеченского НИИСХ – чернозём выщелоченный, тяжелосуглинистый, на подстилающем галечнике, с рНсол 6,9, с содержанием гумуса 3,9…4,1 % (по Тюрину), среднеобеспеченный подвижным фосфором – 70…80 мг/кг (по Чирикову), с повышенной обеспеченностью обменным калием –  88…91 мг/кг (по Чирикову); в Александровском районе Ставропольского края (1987…1990) на  опытном поле колхоза «50 лет Октября» – чернозём обыкновенный, тяжелосуглинистый, с содержанием гумуса в слое 0…30 см 5,4 %, обменного Р2О5 3…4 мг/100 г (по Мачигину), рНвод 7,0; в  Московской области (1982…1986) – на  опытном поле МСХА – почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая, рНсол-6,3…6,4, с содержанием гумуса 2,5…2,6 % (по Тюрину), высокообеспеченная подвижным Р2О5 – 150…160 мг/кг (по Кирсанову), с повышенным содержанием обменного К2О – 170…180 мг/кг (по Масловой).

В каждой зоне наблюдались разные погодные условия, и они охватывали весь их спектр.

В Московской области (1982…1986) среднесуточная температура воздуха в мае-сентябре составила 14…15 оС, сумма осадков 345 мм, сумма активных температур 1800…2200 оС, гидротермический коэффициент (ГТК) – 1,5…1,8.

В Александровском районе Ставропольского края (1987…1190) среднесуточная температура воздуха в мае-сентябре –  18…19 оС, сумма активных температур 3000…3400 оС, сумма осадков – 270 мм, ГТК – 1,0…1,1. В засушливых 1986 и 1989 гг.  ГТК опускался до 0,5…0,6.

В лесостепной зоне Чеченской Республики (2000…2010) за этот же период среднесуточная температура воздуха была 17…18 оС, сумма осадков 320 мм, сумма активных температур за вегетационный период 2900 оС, ГТК – 1,2…1,3. Во  влажные годы (2002 и 2004) ГТК повышался до 1,4…1,5, в засушливые (2006 и 2009) – до 0,6…0,5. Более подробно метеоусловия в годы проведения исследований описаны в диссертации.

Полевые опыты были заложены по общепринятым методикам и ГОСТам, при рендомизированном размещении делянок и блоков. Площадь делянок от 50 до 200 м2, в производственных опытах – 2…3 га.,  повторность четырехкратная. Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа. Биохимический  анализ семян сои проведен во ВНИИсои Россельхозакадемии на ИК-анализаторе Nir-42.

Методы проведения исследований и их схемы подробно представлены в диссертации и в опубликованных трудах.

3. СИМБИОТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ СОИ

И МЕТОДЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ

На основании опытов, проведенных в 1982…2010 гг. выявлено, что все методы оценки симбиотической деятельности посевов бобовых культур, в том числе и сои, позволяют выяснить принципиальные закономерности и тенденции влияния тех или иных факторов на этот процесс (табл. 1…4).

Наиболее точные данные, отражающие изменение содержания азота в почве, потребление его растениями из почвы, воздуха и удобрений получаются при балансовом методе.

Ацетиленовый метод позволяет получить более оперативную информацию о ходе азотфиксирующей деятельности растений, однако, на полученные результаты влияют колебания атмосферного давления, температуры почвы, воздуха, освещенность растений и почвы и другие факторы.

Метод меченых атомов (15N) позволяет определить потребление азота из удобрений, однако на однолетних культурах он дает заниженные результаты. На многолетних культурах или при бессменном возделывании однолетних можно получить более точные данные, особенно, если азотные удобрения вносили только в первый год (табл. 4).

Метод инокуляции основан на определении азотфиксации  по разнице потребления азота инокулированными и неинокулированными посевами. Он требует полного отсутствия клубеньков на неинокулированных вариантах, так как наличие на корнях даже единичных клубеньков может существенно исказить результаты, поскольку при снижении численности клубеньков может повышаться их удельная активность. Кроме того, используя этот метод, нельзя определить изменения содержания азота почвы, произошедшие  под действием бобовой культуры, поэтому конечный результат оказывается заниженным.

Метод сравнения потребления азота бобовыми и небобовыми культурами позволяет только приблизительно оценить величину симбиотической азотфиксации первых и их преимущество перед последними. Однако он не учитывает различия между культурами по ассоциативной азотфиксации, поглотительной корневой активности, адсорбирующей и ассимилирующей способностям.

Кроме того, этот метод не учитывает разное влияние культур на содержание общего азота в почве. Сравниваемые культуры должны быть подобраны по вегетационному периоду, долголетию и т.д., что также затруднительно.

Метод оценки симбиотической деятельности посева по числу и массе активных клубеньков, по активному и общему симбиотическому потенциалу отражает общие закономерности азотфиксации.

Предложенный Г.С. Посыпановым (1983) метод определения количества симбиотически фиксированного азота по произведению удельной активности симбиоза (УАС) и активного симбиотического потенциала (АСП), широко применяемый его учениками,  несмотря на свою доступность также имеет ряд недостатков. Он трудоемок, дает заниженные результаты, так УАС рассчитывается по разнице потребления азота растениями между двумя вариантами, при этом допускается, что азотфиксирующая активность единицы массы клубеньков на  этих вариантах одинакова, что не всегда так. Кроме того не учитывается изменение содержания общего азота в почве.

В целом каждый из вышеуказанных методов вполне приемлем, и выбор его определяется  решаемыми задачами.  На основе использования этих методов сделан ряд выводов.

Применение балансового метода в производственных и полевых опытах позволило установить, что на посевах бобовых культур при наличии даже небольшого количества клубеньков не наблюдается снижения содержания общего азота в почве, поэтому  вынос его с урожаем и общее максимальное потребление растениями может быть отнесено к биологической азотфиксации. При этом потребление бобовыми растениями азота из почвы с избытком компенсируется биологической азотфиксацией. Установлено, что чем больше была  надземная масса бобовых, тем сильнее обогащалась почва азотом, что подтверждается  увеличением урожайности и белковости небобовых культур, предшественником которых являлись бобовые.

Азотфиксирующая способность дерново-подзолистой почвы после выращивания зерновых культур, определенная ацетиленовым методом, составила за 41 день  5,3 кг/га, посевов кукурузы за этот же период – 17,6 кг/га, сои без инокуляции – 18,9, при инокуляции 210,3 кг/га.

Впервые установлено, что в солнечную, безоблачную, жаркую погоду суточный ход азотфиксации у сои носит  синусоидальный характер, при этом максимум нитрогеназной активности у сортов северного и южного экотипов приходится на разное время суток: у сорта Окская  (северный экотип) он приходится на 16…20 часов, у южного сорта Рента на 12…17 часов, то есть у южных сортов короткого дня максимум азотфиксации наблюдается ближе к полудню, у длиннодневных сортов северного экотипа  он смещается к вечернему времени.

Более четко суточные изменения интенсивности азотфиксации наблюдались в  безоблачную сухую погоду в южных степных предгорных районах Ставропольского края и в Чеченской Республике в опытах с люцерной. При этом максимум азотфиксации  отмечен в полуденное время с 13 до 19 часов, а минимум в предутренние часы (до 7 часов утра). При дефиците влаги максимум наблюдался в более позднее время –  в 22…23 часа, затем азотфиксация уменьшалась, достигая минимума к 7…8 часам, и снова возрастала к  11…12 часам.

При этом выявлено, что в условиях орошения нитрогеназная активность люцерны в фазе начала цветения составила при орошении 4,2 кг/га азота в сутки, а на богаре – 1,7 кг/га.

Выявлено, что в степной предгорной зоне (Ставропольский край) орошение сдвигало максимум нитрогеназной активности люцерны с 19…21 часа на 12…19 часов, пролонгируя его во времени в 2,3 раза, увеличивая его значение с 25 мг фиксированного азота в час до 80.

В засушливых условиях 1993 года (Московская область) инокулированная  соя (сорт Северная 5) имела нитрогеназную активность 307 г/га в час, во влажный 1984 год – 788 г/га в  час, (то есть в 2,5 раза больше). Все это свидетельствует об огромном значении влагообеспеченности для симбиотической азотфиксации.

Искусственное  повреждение листового аппарата у сои  снижало ее азотфиксирующую способность, уменьшало массу активных клубеньков, снижало их нитрогеназную активность, и в конечном счете уменьшало размер азотфиксации (табл. 1). При этом повреждающий эффект наиболее сильно проявлялся в засушливых условиях у ультраскороспелых сортов.

Удаление двух листьев в фазу бутонизации у  ультраскороспелого сорта Касатка снизило азотфиксацию в засушливом 2006 году на 53 %, во влажном 2004 году – на 43 %; у сорта Рента, соответственно, на 27 и  21 %.

Таблица 1

Размер азотфиксации (N2, кг/га) в период «бутонизация-налив семян» в посевах сортов сои разных экотипов  в зависимости от повреждения листового аппарата (ацетиленовый метод), опытное поле Чеченского НИИСХ

Растения

Ультраскороспелые

северного экотипа

Скороспелые

южные

Среднеранние

южные

Касатка

Светлая

Сред.

Лада

Лира

Сред.

Лакта

Рента

Сред.

В среднем за 2004 и 2006 гг.

Цельное растение

87

92

90

120

108

114

149

153

151

Удалены 2-й и 3-й листья

50

63

56

74

79

76

117

116

116

Числитель –  во влажном 2004 г., знаменатель –  в засушливом 2006 г.

Цельное растение

11

66

118

69

114

68

139

102

139

80

136

91

209

94

198

109

204

102

Удалены 2-й и 3-й листья

72

31

81

47

76

39

100

50

103

55

102

52

168

70

156

80

162

75

НСР05 – за 2004…2006 гг., кг/га:  средних частных – 6,4;

удаления листьев  –  2,5;

сортов – 3,8;

Х,% = 5,9.





Вместе с тем отмечено, что ультраскороспелые сорта Касатка и Светлая имея короткий вегетационный период в условиях засушливого года, успевая завершить вегетацию до наступления острого дефицита влаги в почве, уменьшали свою азотфиксирующую способность по сравнению с влажным годом  на 46 кг/га (в 1,68 раза), среднеранние же южные сорта Лакта и Рента на 102 кг/га (в 2,0 раза).

Инокуляция во всех зонах усиливает биологическую азотфиксацию сои. Даже на черноземах обыкновенных степной предгорной зоны искусственная инокуляция давно районированного сорта люцерны изменчивой Славянская в среднем за четыре года увеличила среднегодовую биологическую азотфиксацию, рассчитанную балансовым методом на 83 кг/га без орошения и на 171 кг га при орошении.

Внесение азотных удобрений при отсутствии или недостаточном развитии клубеньков на корнях существенно повышает потребление азота бобовыми, при этом коэффициент использования его из удобрений достигает у сои 64…78 %, в среднем 47 %.

Полевые опыты в Московской области с применением балансового метода показали, что при инокуляции коэффициент использования азота удобрений у сои снижался в среднем за четыре года до 12…19 %. При этом среднее количество биологически фиксированного азота (при внесении 104 кг/га минерального) уменьшалось с 61 кг/га  до 26 кг/га,  при внесении 208 кг/га азота –  до 4 кг/га, и соя в последнем случае почти полностью переходила на питание азотом из почвы и удобрений.

На черноземах обыкновенных солонцеватых в инокулированных посевах люцерны изменчивой под действием внесения азотных удобрений без орошения азотфиксирующая способность снижалась на 85 кг/га (в 2,0 раза), при этом до 12 % уменьшался коэффициент использования азота удобрений (без инокуляции он составил 42 %).

При орошении под действием азотного удобрения (N170 на фосфатном фоне) биологическая азотфиксация инокулированной люцерны снижалась на 159 кг/га (в 1,6 раза). При этом под влиянием инокуляции коэффициент потребления азота надземной массой уменьшался до 26,5 % (без инокуляции – до 70,6 %). Так  проявляется антагонизм между минеральным азотом и биологической азотфиксацией. Орошение способствовало увеличению биологической азотфиксации на 273 кг/га (на 160 %), инокуляция –  на 44 кг/га (на 135 %), орошение и инокуляция – на 317 кг/га (на 260%), (табл. 2).

Таблица 2

Размер (N2 кг/га) биологической азотфиксации люцерны изменчивой

сорта Славянская, определённый разными методами (в среднем за 1987…1990 гг.), Ставропольский край, БСК  (и – инокуляция; б/и –  без инокуляции)

Вариант

Балансовый

метод

Метод сравнения инокулированной и неинокулированной культур (метод инокуляции)

Метод сравнения с небобовой культурой (кукуруза без удобрений)

и

б/и

и

б/и

и – б/и

и

б/и

Без орошения

Без азота

171

127

235

161

74

-

-

-

N (68+34)

86

74

230

229

1

-

-

При орошении (75…100 %  НВ в слое 0…50 см)

Без азота

444

304

562

420

142

251

127

N (68+34 +34+34)=170

285

262

612

376

36

-

-

Такая же закономерность наблюдалась и на посевах сои. Инокуляция увеличивала биологическую азотфиксацию на 137 кг/га (без орошения), которая под действием N68 уменьшалась до 59 кг/га. При этом коэффициент использования азотных удобрений на богаре составил без инокуляции 26,5 %, а при инокуляции 8,8 %.

Инокуляция на фоне орошения увеличивала фиксацию азота воздуха на 189 кг/га, а суммарный эффект от орошения и инокуляция составил 392 кг/га. За счет положительного взаимодействия этих приемов азотфиксация увеличилась на 52 кг/га.

При орошении без инокуляции коэффициент использования азотных удобрений составил 55,9 %, инокуляция снизила этот показатель до 20,6 %. При орошении инокулированных  посевов он возрастал с 8,8 до 20,6 %, на неинокулированных с 26,5 до 55,9 % (табл. 3).

Таблица 3

Влияние инокуляции, азотных удобрений и орошения на величину биологической азотфиксации (кг/га), определённой разными методами, бессменные посевы, чернозём обыкновенный, слабосолонцеватый, Ставропольский край, БСК, 1987…1990 гг.

Вариант,

удобрения

Величина биологической азотфиксации, определенная балансовым методом,

Nбиол.=

(N11почвы– N1почвы)*

+ Nрастений  – Nудобрений

Величина биологической азотфиксации, определенная методом сравнения инокулированных и неинокулированных посевов (метод инокуляции) по выносу азота растениями, без учета изменения азота в почве (N11почвы– N1почвы)*

Коэффициент использования азотных удобрений, %

Nбиол.

Nбиол.

Nрастений

Nрастений

Nбиол.

и

б/и

и

б/и

и–б/и

и

б/и

Без орошения

P60N0

221

84

172

142

30

-

-

P60N68

149

90

178

160

18

8,8

26,5

Орошение (75…100 % НВ)

P60N0

476

287

404

356

48

-

-

P60N68

392

282

418

394

24

20,6

55,9

НРС05, кг/га:

ср. частн. 

16,4

-

-

-

8,8

-

-

инокуляции

4,0

-

-

-

-

-

-

удобрения

5,9

-

-

-

4,4

-

-

орошения

4,4

-

-

-

4,0

-

-

* N11почвы– N1почвы – изменение общего количества азота в почве (кг/га), N11почвы–  до проведения опыта; N11почвы –  после проведения опыта.

Использование метода меченого азота (15N), дополненного методом инокуляции, позволило еще раз подтвердить вышеуказанные закономерности. Коэффициент использования азотных удобрений неинокулированными посевами находится на уровне 67 %, а инокулированными – 42 %. Орошение увеличило эти показатели, но различия между вариантами сохранялись по существу.

При бессменном четырехлетнем возделывании сои сорта Кубанская 4968 на черноземах обыкновенных получены такие же закономерности (табл. 4).

Таблица 4

Коэффициент использования (%) азотных удобрений посевами сои (см., табл. 3, числитель –  без орошения; знаменатель –  при орошении), 1987…1990 гг.

Внесение азотных

удобрений на ежегодном фоне P60

Разностный метод

Метод меченого азота (15N)

в 1-й год

в среднем

за 4 года

в 1-й год

в среднем

за 4 года

б/и

и

б/и

и

б/и

и

б/и

и

Ежегодно по 68 кг/га, всего 272 кг/га

20,3

40,1

12,6

52,3

26,5

55,9

8,8

20,6

40,4

50,6

37,6

41,4

48,4

60,4

40,7

56,7

Только в 1-й год,

всего 68 кг/га

20,3

40,1

12,6

52,3

40,3

49,5

39,7

60,2

40,4

50,6

37,6

41,4

66,8

72,3

64,4

71,4

Разностный метод, по сравнению с методом меченого азота дает наиболее искаженные, заниженные результаты при инокуляции в первый год. В варианте с внесением N68  только в первую весну без применения его в последующие годы, среднегодовой коэффициент использования азота, определенный методом меченых атомов, без орошения составил 64…67 %, при орошении 71…72 %. Следовательно, можно утверждать, что без орошения 33…36 % азота, внесенного с аммиачной селитрой, теряется, а при орошении эти потери снижаются до 28…29 %.

Сравнивая данные, полученные разными методами, необходимо отметить, что в южных регионах, особенно при орошении, люцерна является непревзойденной культурой по азотфиксирующей способности. При этом даже на полях, где люцерна является традиционной культурой, она прекрасно отзывается на искусственную инокуляцию семян.

Исследованиями, проведенными в Московской области, Ставропольском крае, в Чеченской Республике выявлено, что под действием внесенных азотных удобрений, ухудшения влагообеспеченности и других неблагоприятных факторов резко снижается масса активных клубеньков и легоглобина в них, но при этом увеличивается нитрогеназная активность, в целом же из-за недостатка поступления в бактероиды ассимилятов, количество фиксированного азота снижалось в несколько раз.

В условиях лесостепной зоны Чеченской республики у всех сортов сои максимальное количество и масса активных клубеньков отмечены в фазу образования бобов – полного налива семян,  в более поздние фазы развития сои усиливается лизис клубеньков, в них снижается концентрация леггемоглобина (в 3…17 раз).

Активный симбиотический потенциал (АСП) зависит и от продолжительности вегетационного периода. Вегетационный период Окской в среднем за четыре года составил 90 суток, а у Ренты – 106 суток, при этом АСП у первого сорта был в 1,8 раза меньше, чем у второго, у Окской этот показатель был более стабильным и меньше подвергался действию дефицита влаги во время вегетации.

Количество фиксированного азота, определенного как произведение удельной активности симбиоза (УАС) и АСП, изменялось по вышеуказанной закономерности (табл. 5). В среднем за четыре года азотфиксирующая способность сои сорта Рента была в 1,42 раза больше, чем у ультраскороспелого сорта Окская, однако у последней коэффициент варьирования азотфиксации по годам был в 1,93 раза меньше, чем у первой. При этом под действием дефицита дождей у Окской азотфиксация уменьшилась на 25 кг/га (с 73 до 48 кг/га или в 1,52 раза), а у Ренты со 119 до 45 кг/га – на 74 кг/га или в 2,64 раза.

Выявлено, что сорта по азотфиксирующей способности и накоплению азота посевами можно расположить в порядке увеличения этих показателей следующим образом: Касатка, Светлая, Окская, Магева, Лада, Лира, Рента, Лакта, Вилана. Однако, по мере увеличения вегетационного периода и ветвистости сортов усиливается снижение азотфиксации, вызываемое засухой или запаздыванием с посевом. При этом установлено, что в этом случае в азотном питании сои уменьшается доля фиксированного азота воздуха, а доля азота почвы увеличивается, однако размер азотфиксации  и коэффициент использования азота почвы снижаются (табл. 5).

Таблица 5

Симбиотическая азотфиксация посевов разных сортов сои

(широкорядный посев – 45 см), норма высев 400 тыс. всхожих семян/га,

опытное поле Чеченского НИИСХ

Год

УАС,

г х кг/сут.

АСП,

кг х·сут./га

Фиксировано азота,

кг/га (УАС х АСП)

Окская

Рента

Окская

Рента

Окская

Рента

2004 (влажный)

5,7

4,5

12807

26464

73

119

2005 (умеренный)

6,2

5,1

11129

18823

69

96

2006 (сухой)

7,5

6,4

6400

7031

48

45

2007 (средневлаж.)

5,5

4,7

13018

24099

72

113

Среднее

6,0

4,9

10838

19099

65,5

93,2

Кв, % по годам

-

-

10,2

16,2

8,9

17,2

Наибольшая азотфиксация у ультраскороспелых сортов сои северного экотипа отмечена при раннем сроке сева (7…8 апреля), а у южных сортов Лада и Вилана, этот максимум отмечен при среднем (30 апреля…1 мая) сроке посева (табл. 6).

Таблица 6

Зависимость азотфиксирующей способности (кг/га) посевов  разных сортов сои  от сроков посева, опытное поле Чеченского НИИСХ, 2004…2006 гг.

Год

Магева

Лада

Вилана

7-8/04

30/04-

1/05

20-

21/05

7-8/04

30/04-

1/05

20-

21/05

7-8/04

30/04-

1/05

20-21/05

2004 (влаж)

67

83

68

84

101

87

94

121

105

2005 (сред)

75

72

68

75

72

68

85

47

70

2006 (сух)

43

38

30

43

38

30

51

44

35

Средн.

61,7

64,3

59,3

67,3

70,3

61,7

73,3

80,7

68,3

Разница 2004-2006

24

45

38

41

63

57

48

77

65

Выявлено, что азотфиксирующая способность у разных сортов неодинаково зависит от способа посева и нормы высева семян. У Окской и Магевы, маловетвящихся сортов северного экотипа, в среднем за 2004…2006 гг. максимум потребления азота и азотфиксации отмечен при рядовом посеве (20 см) и норме высева семян 500…600 тыс. шт./га, азотфиксация составила  86…87 кг/га.

Было проведено сравнение разных методов определения азотфиксации. По методу Г.С. Посыпанов (УАС х АСП) азотфиксация составила в среднем 82 кг/га (43 % от общего потребления азота), при этом 110 кг/га азота (57 %) потреблено из почвы. По ацетиленовому методу азотфиксация составила 154 кг/га (80 %) и 39 кг/га азота (20 %) потреблено из почвы (табл. 7).

В среднем за 2004…2006 гг. наибольшее потребление азота отмечено у сортов Светлая и Окская при ширине междурядий 20 см и норме высева 500 тыс. шт. всхожих семян /га – 112…108 кг/га. У скороспелых южных сортов Лада и Лира при М45Н500 общее потребление азота составило 112 кг/га и 114 кг/га.

Таблица 7

Сравнение методов определения азотфиксации посевами сои сорта Рента по потреблению азота (в числителе – кг/га; знаменателе – %),

опытное поле Чеченского НИИСХ

Показатели

Метод: ΔN=УАС·АСП

(по Посыпанову, 1983)

Ацетиленовый метод

2004

влаж.

2006 сухой

сред.

2004

влаж

2006

сухой

сред.

Максимально потреблено азота (в фазу налива семян)

239

1000

146

100

192

100

239

100

146

100

192

100

Азот воздуха

119

50

45

31

82

43

198

83

109

74

154

80

Азот почвы

120

50

101

69

110

57

41

17

37

26

39

20

У южных сортов Лакты, Ренты и Виланы этот максимум отмечен в вариантах М45Н300-400. При этом инокуляция по-разному повлияла на общее потребление азота и на азотфиксирующую способность сортов и ее зависимость от способа посева и нормы высева семян. У раннеспелого сорта Касатка максимальное увеличение этих показателей  (на 87 кг/га) обеспечено в варианте М20Н600 при применении двойной дозы инокулята. То же самое отмечено у Светлой. У Окской при двойной дозе инокулята максимум азотфиксации (85 кг/га),  был отмечен в варианте М20Н500 и М20Н600, то есть при этой ширине междурядий этот максимум не зависел от нормы высева и был всего на 1…6 кг/га больше, чем у Касатки и Светлой. Следует отметить, что при применении 1,5 дозы инокулята количество фиксированного азота воздуха у сорта Окская было в среднем на 7…11 кг/га больше, чем у сортов Касатка и Светлая, а при применении рекомендуемой (1,0) дозы, соответственно, на 20 и 13 кг/га. Таким образом, на инокуляцию однократной нормой инокулята лучше реагируют более позднеспелые сорта. По этой причине наибольшая величина азотфиксации и максимального потребления азота посевами отмечено у среднераннего южного сорта Рента в варианте М45Н300 – 92 кг/га при однократной норме инокулята, что на 41 кг/га азота (в 2,3 раза) больше, чем у ультраскороспелого сорта Касатка.

Таблица 8

Влияние разных приёмов на максимальное потребление азота (кг/га) посевами сои в среднем за 2006…2008 г.г., опытное поле Чеченского НИИСХ

Вариант

Окская

Рента

Прибавка

при возделывании Ренты

Без орош.

С орош.

Без орош.

С орош.

Всего

От

сорта

От

орош.

От удобр

Контроль

117

239

127

266

149

18

131

-

Р80+микроэл.

136

266

149

301

184

23

136

25

Инокуляция

143

265

167

285

168

13

126

19

Инокуляция +

Р80+микроэл.

139

266

159

297

226

27

140

59

НСР05, кг/га:  средних частных – 11,2; сортов – 2,.9; удобрений – 4,5;

орошения –  3,0; Х, % = 4,2

В 2006…2008 гг. проведены опыты, результаты которых показали, что только комплексность, четкость исполнения всех агроприемов обеспечивает максимальную азотфиксирующую способность сои. При сравнении  сортов Окская и Рента было выявлено (табл. 8), что использование более продуктивного сорта Рента в совокупности со всеми приемами (орошение, внесение фосфорных удобрений, микроэлементов, инокуляция) максимально увеличило потребление азота  (в том числе  азотфиксацию).

4. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА И ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ

На основе фенологических и биохимических исследований выявлено, что продолжительность вегетационного периода сои является сортовым признаком, зависит от метеорологических условий, особенно в период «цветение-созревание». Различия между сортами в основном формируются в период «бутонизация-полная спелость». Вегетационный период при солнечной и засушливой погоде укорачивается, особенно у среднеранних южных сортов сои. При позднем сроке посева (20…21 мая) период «посев-всходы» резко уменьшается по сравнению с ранним (07…08 апреля) и средним (30 апреля-1 мая) сроками. По длине вегетационного периода сорта в условиях Восточного Предкавказья можно распределить в следующем порядке: ультраскороспелые – Светлая – 79 + 5 сут.; Магева – 83 + 3 сут.; Окская – 85 + 4 сут.;  Касатка – 90 + 6 сут.; скороспелые южные сорта – Лада и Лира – 92,0…93,0  + 5 сут.; среднеранние – Лакта, Рента и Вилана – 105…106 + 7 сут..

Посевы раннего и среднего сроков обеспечивают наиболее благоприятные условия для сои в период «образования бобов – полная спелость», особенно для южных сортов с более продолжительным периодом вегетации.

В условиях Предкавказья полевая всхожесть семян сои увеличивалась при повышении нормы высева и уменьшении расстояния между семенами в рядке за счет лучшего разрушения почвенной микрокорки, однако, при этом из-за усиления конкуренции выживаемость взошедших растений снижалась. Наибольшая густота стояния растений перед уборкой у сорта Окская отмечена в вариантах при норме высева 600 тыс. шт. всхожих семян/га и ширине междурядий 20 и 45 см, а у сорта Рента - при норме высева 400  тыс. шт. всхожих семян/га и ширине междурядий 45 и 70 см. У сорта Светлая этот максимум отмечен при норме высева 500 тыс. шт. всхожих семян/га и ширине междурядий 20 см, у Виланы – 300 тыс. шт./га при ширине междурядий 45 см.

Полевая всхожесть семян в огромной степени зависит от условий, складывающихся при посеве и после него. В среднем наибольшая полевая всхожесть при посеве с 30 апреля по 1 мая, когда семена попадали в почву, прогретую до 15 оС. Во влажный 2004 и средний по влагообеспеченности 2005 годы она составила 90…91 %, а в засушливый 2006 – около 79 %. При позднем (20…21 мая) посеве полевая всхожесть в среднем составила 73 %. Предуборочная густота у сортов северного и южного экотипа в среднем была наибольшей при среднем сроке сева.

В условиях Предкавказья высота растений зависела в основном от сорта и метеорологических условий вегетационного периода (табл. 9).

Чем позднеспелее сорт, тем больше его высота, тем сильнее она зависит от метеорологических условий вегетационного периода и агроприемов. Например, при раннем и среднем сроках сева высота растений сорта Магева в 2004 году составила 67 см, а в 2006 – 57 см (разница 10 см), у Виланы она снизилась со 116 см до 64 см (разница 52 см).

Таблица 9

Влияние сроков посева на продолжительность (от посева) вегетационного периода (Т), полевую всхожесть (ПВ), высоту и густоту стояния (N) растений перед уборкой, в среднем за 2004…2006 гг., опытное поле Чеченского НИИСХ

Сорт,

ширина междур.,

норма высева

Срок

посева

Т,

суток

Дата полной спелости

ПВ,%

N, тыс, шт/га

В, %

Высота раст. см

Высота крепления нижнего боба, см

Магева

М45 Н500

7-8/04

30/04-1/05

20-21/05

90

84

79

26/07

02/08

12/08

79,6

90,6

73,0

390

446

331

78

89

66

58

57

54

10,8

11,9

12,3

Лада

М45 Н400 

7-8/04

30/04-1/05

20-21/05

98

93

87

04/08

11/08

21/08

79,4

90,1

72,9

310

355

263

78

98

66

69

68

65

12,6

13,2

13,5

Вилана

М45 Н300 

7-8/04

30/04-1/05

20-21/05

107

100

96

17/08

18/08

29/08

78,9

89,6

72,6

226

265

200

75

88

67

116

117

114

13,9

14,8

15,0

%, количество растений от числа высеянных семян

Важнейший технологический признак у сои – высота крепления нижнего боба. У сортов северного экотипа  (Магева, Окская) даже при наибольшей норме высева она составляла 13…14 см во влажном 2006 году и 10…11 см в засушливом 2006 году. У сорта Рента во влажном – 18,5…19,5 см, в засушливом – около 14 см, у Виланы, соответственно – 15…16 и 12,5…13,0 см. Наибольшая высота прикрепления нижнего боба у всех сортов, изученных в опытах, отмечена при позднем сроке сева, что связано с тем, что в нижних узлах бобы не успевали образоваться или имели высокую абортивность из-за дефицита влаги.

Формирование и деятельность фотосинтетического и симбиотического  аппаратов  посевов сои определяется метеорологическими условиями вегетационного периода, особенностью сортов, приемами их возделывания. При этом отмечалось увеличение площади листьев  (тыс. м2/га) и фотосинтетического потенциала (тыс. м2 х сутки/га), но, как правило, снижалась чистая продуктивность фотосинтеза (г/м2  х сутки). Это возможно из-за повышения взаимной затененности листьев, а при длительном вегетационном периоде, из-за ухудшения водного, температурного, светового режимов и т.д. Кроме того, фотосинтез, как любая биохимическая реакция, тормозится в результате накопления ее продуктов. Однако во всех случаях снижение ЧПФ компенсировалось повышением ФП, что приводило в свою очередь, к увеличению накопления сухого вещества посевами.

Нами предложено оценивать результаты фотосинтеза не только по максимальному количеству накопленного в растениях сухого вещества, но и по расчетной величине последнего за весь период жизни растений, включая листовой и корневой опад, то есть по произведению ЧПФ х ФП.

В условиях Московской области максимальная величина площади листьев, фотосинтетического потенциала, количества синтезированного сухого вещества посевами сои Северная 5 отмечена в фазу налива семян. Эти показатели увеличивались под действием улучшения условий вегетационного периода и обеспеченности растений азотом путем инокуляции посевного материала и предпосевным внесением минеральных удобрений.

Инокуляция увеличивала ФП на 801 тыс. м2 х  сутки /га или  в 1,61 раза, а количество синтезированного сухого вещества в 1,37 раза. Без инокуляции, внесение 208 кг/га азота  увеличило ФП на 1023 тыс.м2 х сут. га (в 1,78 раза), а инокуляция с применением минерального азота только на 1239 тыс. м2 х сут./га. Между этими приемами имело место отрицательное взаимодействие (антагонизм факторов).

Основные вышеуказанные закономерности по влиянию метеоусловий вегетационного периода, фаз развития на показатели фотосинтетической деятельности сои подтвердились и опытами, проведенными в Чеченской Республике. При этом выявлено, что ФП, ЧПФ и накопление сухого вещества зависят от сорта. Причем ФП южных сортов в среднем в 1,4 раза больше, чем сортов северного экотипа, однако у последних ЧПФ в 1,15…1,20 раза больше, чем у первых. Поэтому результаты фотосинтеза у Окской были в среднем 1,2 раза меньше, чем у сорта Рента. Максимальная величина ФП, сухого вещества у Окской отмечена при рядовом посеве (20 см) с нормой высева 500 тыс. шт./га (7041 кг/га сухого вещества), у Ренты при широкорядном (45 см) посеве с нормой высева 300 тыс. шт/га (8442 кг/га сухого вещества). Такие же результаты получены при сравнении сортов Светлая и Вилана.

В среднем наибольший фотосинтетический потенциал отмечен у всех сортов при раннем и среднем сроках сева (табл. 10). Поздний срок посева снижал этот показатель у Виланы – на 1311 кг/га сухого вещества (в 1,17 раза), у Лады – на 1100 кг/га (в 1,16 раза), у Магевы – 878 кг/га (в 1,13 раза). В засушливый год резко снижался, особенно при позднем севе, ФП и величина фотосинтеза сухого вещества, при этом отмечалось увеличение ЧПФ.

Максимальное накопление сухого вещества в растениях отмечено в фазу налива семян. При этом максимум сухой надземной массы у Окской в фазу полного налива семян отмечен во влажном 2004 году (7,.1 т/га) при рядовом посеве 20 см при норме высева 600 тыс. шт. всхожих семян/га, у Ренты  - при широкорядном посеве (45 см) при норме высева 300…400 тыс. шт. всхожих семян/га (соответственно 8,6 и 8,8 т/га). В засушливый год сухая надземная масса у Окской снизилась до 4,1 т/га (в 1,73 раза), у Ренты – до 4,8…4,4 т/га (в 1,79…2,0 раза). Такие же закономерности получены при изучении сортов Светлая (северный экотип) и Вилана (южный экотип). В среднем за три года максимальное накопление сухого вещества посевами сои, отмечено в фазу полного налива семян у всех сортов при раннем (7…8 апреля) и среднем (30 апреля-1 мая) сроках посева. Это же характерно и для накопления сухой надземной массы: у Магевы – 6,0…5,7 т/га, Лады – 6,6…6,4 т/га, Виланы – 7,2…7,1 т/га. При позднем посеве (20…21 мая) этот показатель, соответственно, составил у Магевы – 4,9 т/га, Лады – 5,3 т/га, Виланы – 5,9 т/га.  Засуха 2006 года снизила величину сухой надземной массы у Магевы – при позднее сроке посева до 3,43 т/га, то есть в 3,6 раза,  в 2006 году при среднем сроке сева, у Лады – эти различия составили 4,0 т/га, а у Виланы – 5,2  т/га.

Таблица 10

Фотосинтетическая деятельность посевов сои разных сортов в зависимости от срока посева (в среднем за 2004-2006 гг.), опытное поле Чеченского НИИСХ

(сроки посева:  1 – 7-8/04; 2 –  30/04-1/05; 3 – 20-21/05)

Показатель

Магева

Лада

Вилана

1

2

3

1

2

3

1

2

3

ФП,

тыс·м2 х·сут./га

1959

1653

1517

2930

1846

1807

2433

2338

2128

ЧПФ,

г/м2 х · сут.

4,2

4,4

4,3

3,9

4,0

3,8

3,6

3,6

3,5

Расчётная величина фотосинтеза, кг/га

4388

7273

6510

7917

7784

6739

8799

8417

7448

АСВ,

максимальное накопление

надземной

массы, т/га

6,04

5,72

4,38

6,61

6,38

5,31

7,22

7,10

8,90

Максимальное накопление

сухой массы корней

с клубеньками,

кг/га

1,01

1,04

0,88

0,79

0,76

0,61

0,92

0,88

0,71

Накопление сухого вещества в семенах, т/га

1,61

1,57

1,24

1,77

1,69

1,75

1,99

1,94

1,64

Кв,% *

8,3

11,6

17,7

11,7

12,6

18,9

12,3

14,6

19,9

*Кв – коэффициент варьирования АСВ семян по годам

Исследованиями выявлено, что в вариантах с большей надземной массой – больше и масса корней. Однако, у южных сортов по сравнению с северными, корневая масса в начальные периоды роста растений формируется быстрее, чем надземная масса.

Особое внимание в опытах уделено изучению формирования семян и накоплению в них сухого вещества. Этот процесс в значительной степени зависит от атрагирующей способности бобов и семян в процессе их созревания, то есть притоком сухого вещества к ним из вегетативной массы.

Атрагирующую способность бобов мы определяли по соотношению сухого вещества, накопленного в бобах к сухой надземной массе. При этом впервые предложено определять этот показатель как частное от накопления сухого вещества в бобах за межфазный период «налив – полная спелость семян» к накоплению сухой вегетативной массы за этот период. Таким же образом определяется и атрагирующая способность семян. Последнюю можно определить и как соотношение сухой массы семян к приросту сухой вегетативной массы в процессе созревания растений или как соотношение сухой массы семян к сухой массе створок и стеблей.

В целом по накоплению сухого вещества в надземной массе и семенах сорта можно расположить в следующем порядке по убыванию:  среднеранние сорта Вилана и Рента, скороспелый Лада, ультраскороспелые сорта северного экотипа – Светлая, Окская, Магева.

5. УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН, БЕЛКОВАЯ И МАСЛИЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ РАЗНЫХ СОРТОВ СОИ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИХ ВЕЛИЧИНУ

Исследования показали, что урожайность семян сои под действием изменчивых факторов изменяется в соответствии с фотосинтетической и азотфиксирующей активностью посевов. При этом урожайность семян, а также белковая и масличная продуктивность в первую очередь зависят от погодных условий вегетации, от правильного применения орошения, инокуляции, удобрений, срока посева и только потом от генетических особенностей сорта. В меньшей степени эти показатели зависят от способа посева и нормы высева семян.

В условиях лесостепной зоны Предкавказья орошение в сочетании с инокуляцией,  внесением фосфорных удобрений и микроэлементов увеличили среднегодовую урожайность сои сорта Окская с 1,65 т/га до 3,20 т/га, а сорта Рента с 1,79 до 3,87 т/га, повысив белковость зерна на 3,5 % и увеличив сбор сырого белка у Окской на 732 кг/га (в 2,11 раза), а у Ренты на 931 кг/га (в 2,35 раза). Среднегодовой сбор сырого белка с урожаем семян в указанных вариантах посевов сои сорта Окская составил 1392 кг/га , а Ренты 1622 кг/га  (на 230 кг/га больше). Таким образом, орошение в сочетании с инокуляцией и внесением удобрений играет более высокую роль в повышении белковой продуктивности сои, чем генотип сорта Рента. Для орошаемого земледелия необходимо создавать специальные сорта сои.

Выявлено, что оптимальная величина дозы нитрагина, применяемого для предпосевной бактеризации семян зависит от сорта, и прежде всего от его скороспелости, способа посева и нормы высева.

Ультраскороспелые сорта северного экотипа Касатка и Светлая при рядовом посеве обеспечивали максимальную прибавку урожая семян при двойной дозе нитрагина, выращиваемые при широкорядном посеве (45 см) и норме высева семян 400-300 тыс. шт./га сорта Лира и Лакта эффективно реагировали на увеличение нормы нитрагина в 1,5 раза. Урожайность же семян сортов Рента и Лада при увеличении дозы нитрагина сверх рекомендуемой не увеличивалась.

Выявлено, за счёт каких элементов структуры урожая формируется продуктивность посевов сортов южного и северного экотипов. Например, при сравнении сортов Вилана (южный экотип) и Светлая (северный) выявлено, что у Виланы масса 1000 семян составила 174 г при коэффициенте размножения 43 и урожайности 2,16 т/га (вариант М45Н300), у Светлой соответственно 124 г при коэффициенте размножения 30, при урожайности 1,83т/га (вариант М20Н500).

В целом для сортов северного экотипа следует рекомендовать ранний и средний сроки посева (7…8 апреля; 30 апреля…1 мая), для южных сортов наиболее оптимальным является средний срок (30апреля …1 мая).  В этом случае отмечена наибольшая среднегодовая величина коэффициента размножения, урожайность семян и масса 1000 семян. В среднем при таком посеве эти показатели у Магевы составили:  30;  1,80…1,84 ц/га, 128,5 г; у Лады –  37; 1,95…2,04 ц/га; 140 г; у Виланы – коэффициент размножения 45; урожайность 2,23…2,28 ц/га, масса 1000 семян 170 г. Данные показатели резко уменьшаются при позднем (20-21 мая) сроке посева и засухе, особенно при их сочетании, при этом резко повышается в 1,5…2,0 раза коэффициент варьирования урожайности по годам, достигая у Виланы 20 %; Лады 19 %; Магевы 18 %. При раннем посеве у Окской потери урожая семян составили 0,64 т/га; Лады 1,19 т/га; Виланы 1,37 т/га; а при позднем соответственно 0,91 т/га, 1,46 т/га и 1,67 т/га.

Определяющую роль в обеспечении величины белковой и масличной продуктивности сои играет, прежде всего, урожайность семян, а затем уже их белковость и жирность.

Содержание сырого белка в АСВ семян сои северного экотипа составляет 40-43 %, жира около 17 %; у южных сортов белка – 38…39 %, жира –  20…22 %.

У Светлой наибольший среднегодовой сбор белка отмечен в варианте М20Н500 – 864 кг/га, у Виланы в варианте М45Н300 – 931 кг/га. При этом во влажном 2004 году этот показатель у Окской составил 1021 кг/га, а в засушливом 2006 – 619; у Виланы, соответственно, 1199 и 688 кг/га.

В указанных вариантах отмечен и наибольший сбор жира –  у Окской в среднем 345 кг/га, у Ренты – 498 кг/га; при этом разница между 2004 и 2006 г.г. у первой составила 193 кг/га, а у второй 307 кг/га. Такие различия были между сортом Светлая и Вилана, у первой средняя белковая продуктивность была 766 кг/га, у второй 829 кг/га, при разнице между 2004 и 2006 г.г. соответственно 413кг/га и 283 кг/га. Среднегодовой сбор жира у Светлой составил 308 кг/га при разнице между 2004 и 2006 гг. 189 кг/га, у Виланы, соответственно, 457 кг/га (разница между 2004 и 2006 гг. 194 кг/га).

Трехлетние (2000…2002) и пятилетние (2004…2008) опыты, проведенные в лесостепной зоне Чеченской Республики показали, что семена ультраскороспелых сортов северного экотипа характеризуются более высокой белковостью и меньшей концентрацией жира. Среднегодовая белковая продуктивность у Светлой, была наибольшей среди сортов северного экотипа и составила 918 кг/га, у скороспелых южных сортов Лады и Лиры – 863 кг/га, у Ренты и Лакты 926 кг/га, а у Виланы 1031 кг/га. При этом у последней разница между 2004 и 2006 г.г. составила 651 кг/га, а у Светлой 502, хотя у Виланы во все годы урожайность была и выше, чем у других сортов, однако она отозвалась на благоприятные условия 2004 г. лучше, чем другие сорта. Такие же закономерности отмечены и по масличной продуктивности: наибольшая среди сортов северного экотипа у Светлой –  383 кг/га, у скороспелых южных сортов Лада и Лира –  460 кг/га, у среднеранних Рента и Лакта – 478 кг/га, у Виланы 567 кг/га, недобор из-за засухи у Окской составил 233 кг/га. у Лады и Лиры – 286 кг/га; у Ренты и Лакты – 349 кг/га, у Виланы – 402 кг/га, но несмотря на это у последней во все годы масличная продуктивность была больше, чем у других сортов, но во влажный 2004 г. она достигала 745 кг/га, а у Окской только 482 кг/га.

Четырёхлетние (2004…2007) опыты по  сравнению сортов Магева, Окская и Светлая, проведенные в Московской области и в лесостепной зоне  Чеченской республики,  показали, что в последнем случае урожайность семян в среднем была на 0.18 т/га (1,09 раза), белковая продуктивность на 87 кг/га (1,1 раза), сбор сырого жира на 96 кг/га (в 1,27 раза) меньше, чем в Московской области. Ускорение созревания сои северного экотипа в условиях Предкавказья оказывало отрицательное влияние на продуктивность посевов.

Отмечены и зональные особенности формирования основных питательных веществ в семенах сои, а именно более низкая жирность (на 2,2…3,2 %) и более высокая зольность (на 1,2 %) семян, полученных в Предкавказье, чем в Московской области. При ускорении созревания, накапливаются прежде всего, те запасные питательные вещества, которые занимают основную долю в формировании семян.

6. БИОХИМИЧЕСКИЕ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФОРМИРОВАНИЮ КАЧЕСТВА СЕМЯН СОИ И ПОТРЕБЛЕНИЮ NPK В РАСЧЕТЕ НА 1 ТОННУ СЕМЯН

Белок сои характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот, особенно лизина – 7,6…7,9 %, триптофана – 2,1…3,0 %, метионина – 0,97…1,05 %,  фенилаланина – 4,6…5,9 %, гистидина – 2,5…4,0 %. Среднее содержание суммы незаменимых аминокислот у Виланы составило 49,6 %, у Светлой 54,6 %. Концентрация указанных аминокислот в белке сои увеличивалась в засушливый год. Среднегодовой сбор незаменимых аминокислот в белке семян Светлая и Вилана составил 410 кг/га. Среднегодовой сбор лизина в семенах Светлой составил 61 кг/га, у Виланы –  63 кг/га, триптофана, соответственно, 21 и 20 кг/га, метионина 8 кг/га. Легкорастворимая фракция белка в засушливый 2006 год  у Светлой и Виланы составила 75…76 %, а во влажном 2004 году –  84…89 % (табл. 11).

Химический состав жира семян сои характеризуется высоким содержанием ценных ненасыщенных жирных кислот, концентрация которых, особенно линоленовой, увеличивалась в засушливый вегетационный период. Содержание линоленовой кислоты в семенах Светлой была больше, чем у Виланы. При этом в 2006 засушливом жарком году оно было в 1,06 раза больше, чем в 2004 г.

Таблица 11

Химический состав семян сои разных экотипов

(% органического вещества от АСВ)

Показатель

По данным

В.С. Петибской,

2004

По данным

Т.П. Кобозевой,

2009

Данные полученные автором (ЧНИИСХ)

Традиц. сорта

Пищев. сорта

Светлая

Светлая

Вилана

Содержание белка, %

Общего

Легкорастворимого

Сумма незаменимых аминокислот, %

37,9

21,8

12,6

45,2

24,7

14,9

41,1

33,1

23,9

42,1

32,0

21,8

39,2

31,0

19,5

Содержание жира, %

23,2

17,8

19,3

17,5

21,5

Жирных кислот в масле, %:

насыщенных

мононенасыщенных

полиненасыщенных

12,8

24,8

61,8

13,8

20,0

66,5

15,2

19,4

59,0

14,5

21,5

67,3

12,8

20,6

66,6

Отношение кислот:

линолевая/линолен.

7,7

5,5

5,7

4,10

4,25

Содержание углеводов, %

20,9

19,8

30,7

30,0

31,0

Семена Светлой в условиях Московской области имели большую белковость и концентрацию незаменимых аминокислот,  меньшее содержание ненасыщенных жирных кислот, но большее содержание жира и насыщенных жирных кислот. Семена сои южного сорта Вилана в Предкавказье имели более высокую (в 1,22 раза) жирность, но меньшую белковость по сравнению с сортом северного экотипа Светлая. В семенах Светлой содержалось пальмитиновой кислоты в 1,19 раза больше, чем в семенах Виланы.

В целом семена сои Светлая и Вилана, полученные в лесостепной зоне Восточного Предкавказья содержали незаменимых аминокислот в 1,4-1,5 раза, легкорастворимого белка в 1,3 раза больше, чем пищевые сорта сои. По концентрации жирных кислот различий нет.

Семена сои сорта Светлая, выращенного в условиях Предкавказья имели более высокое содержание витамина Е, чем полученные в Московской области и чем семена Виланы. К сожалению, по содержанию ингибиторов трипсина наблюдалась такая же тенденция. При этом последнее повышалось в жаркий, засушливый год.

Проведены подробные исследования по содержанию азота и минеральных веществ в разных органах растений по фазам развития растений, в зависимости его от сорта, погодных условий и изучаемых агроприёмов. Выявлено, что основу формирования азотного и минерального комплекса семян составляет накопление питательных веществ в вегетативных органах, прежде всего в листьях и стеблях,  и поступление их в семена. При этом засуха во время созревания семян ускоряет указанные процессы, но они происходят преждевременно, при более высокой концентрации азота и минеральных веществ в вегетативной массе и пониженной в семенах.

Уточнена методика расчёта потребности азота посевами для формирования 1 т семян: по соотношению потребления его растениями к урожайности семян. Вынос с урожаем семян и побочной продукции не учитывает то, что при их формировании азот подвергается потерям.

В условиях лесостепной зоны Предкавказья потребление азота посевами сои для получения 1 т семян в оптимальных вариантах М20Н500 для сорта Окская в среднем составил 86 кг/т, вынос 76 кг/т, для сорта Рента (М45Н300) соответственно эти показатели равнялись 83 кг/т и 72 кг/т. В засушливый год эти показатели увеличивались, т.е. азот использовался менее рационально. Вынос Р2О5 у Окской составил 15…16 кг/т, а у Ренты 14…15 кг/т.

Потребление азота посевами на формирование 1 т семян у сои сорта Светлая составило в 2004 г. – 74 кг/т; в засушливом 2006 г. - 94 кг/т; а у Виланы соответственно  77 и 84 кг/т.

При раннем сроке посева потребление азота агроценозом в расчёте на 1 т семян в среднем составило у Магевы 98 кг/т, а при позднем 129 кг/т; у сорта Лада соответственно 97 и 112; а у Виланы 93 и 107 кг/т. В условиях  засушливого 2006 года, при позднем сроке сева потребление азота у Окской увеличивалось в 1,92 раза, у Лады в 2,09 , у Виланы в 2,11 раза. Такая же тенденция отмечена и по удельному выносу азота. В целом следует отметить, что оптимизация способа, срока посева, нормы высева семян, инокуляция, орошение, внесение фосфорных удобрений и микроэлементов обеспечивает наиболее рациональное использование азота, фосфора и калия. Применение минерального азота на посевах сои, особенно инокулированных, ведёт к нерациональному расходу указанных элементов.        

7. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И УБОРКИ СОИ В  СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Исследования показали, что без орошения урожайность зелёной массы сои составила 12,0-16,0 т/га. Наибольшая урожайность зелёной массы сои около 38 т/га была получена при режиме 80-100% НВ в слое 0-50 см, который обеспечивался проведением 1-го полива нормой 450-500 м3/га, а последующими ~ 350 м3/га. При этом окупаемость прибавки сухого вещества одного м3 воды составила всего 0,8 кг. При осуществлении более редких вегетационных поливов поливной нормой 450-550 м3/га с целью поддержания влажности почвы в слое 0-50 см в пределах 70-100% НВ урожайность сои была на 15% меньше, чем в варианте 80-100% НВ. Однако при режиме 70-100% НВ, поливная вода использовалась более эффективно, из-за меньшего её испарения в воздухе  из верхних слоёв почвы, при этом окупаемость оросительной воды с прибавкой сухого вещества составила 1,0-1,1 кг/м3 (табл.12).

Таблица 12

Урожайность сухого вещества (т/га – числитель)  и белковая продуктивность (кг/га – знаменатель)  сои сорта Кубанская 4948 в зависимости от технологии

возделывания и орошения, чернозем обыкновенный, Ставропольский край,

в среднем за 1987…1990 гг.

(норма высева – 400 тыс. всхожих семян/га;

обычный посев –  ширина междурядий 45 и 70 см;

гребневой посев – 70 см;)

Режим

орошения

Возделывание на зеленую массу

Возделывание на семена

Способ посева

обычный,

45 см

гребневой,

70 см

обычный,

70 см

гребневой,

70 см

Без полива

3,38

7,56

3,50

669

1,42

540

1,54

594

Полив по бороздам

(гибкий трубопровод)

8,08

1594

8,92

1793

-

-

-

-

Дождевание днем

10,06

2171

10,21

2193

2,98

1159

3,30

1732

Дождевание ночью

-

-

10,42

2462

3,35

1377

4,18

1672

НСР05 сухого вещества – 0,8 т/га (по зеленой массе в фазу до цветения при дождевании днем);

НСР05 семян – 0,5 т/га

Исследования показали, что при дневных поливах эффективность искусственного дождевания (окупаемость поливной воды прибавкой) в 1,4 ниже, чем при ночных. Причин этому несколько, во-первых, при дневном искусственном дождевании нарушается естественный ритм роста и развития растений, имеющих природный термопериодизм. Во-вторых, растения испытывают стресс из-за резкого и неравномерного охлаждения их тканей, который вызывается не только каплями воды, но и их испарением, происходящим с отбором тепла. В-третьих, в дневное время испаряется больше влаги, особенно при самом эффективном мелкокапельном дождевании. Ночные поливы особенно удобно проводить дождевальными шлейфами З.И. Метельского, т.к. они работают позиционно, а их перемещение нужно осуществлять в светлое время суток.

Исследования показали, что при возделывании сои на семена, её лучше всего возделывать по гребневой технологии, т.е. высевать на гребнях, а дождевание во время цветения и после следует проводить только ночью, чтобы уменьшить абортивность цветков. При этом последний полив нужно осуществлять в фазу образования – начала созревания бобов, так чтобы в слое 0-50 см почвы, оставалось 1000-1200 м3/га воды. При такой технологии средняя урожайность семян сои достигает 4,2 т/га, без орошения – 1,4…1,5 т/га. При общепринятой технологии на орошаемых землях только 3,0…3,5 т/га (табл. 12).. Гребневой способ возделывания сои особенно эффективен при малой толщине гумусового слоя почвы и при коротком вегетационном периоде, а в степной зоне -  при бороздковом поливе.

При испытании разных способов посева сои и кукурузы для получения высококачественного комбинированного силоса выявлено, что наиболее технологичным оказалось возделывание сои и кукурузы в разных массивах: то есть, половина поля севооборота – соя и половина поля – кукуруза. Можно организовать выращивание одного поля кукурузы и одного поля сои на силос, так как в севообороте эти культуры идут друг за другом. На второй год культуры на указанных полях меняются местами. В этом случае половину рабочего дня на силос убирают сою, вторую половину рабочего дня убирают кукурузу. Причём кукурузу скашивают во второй половине дня. Она укладывается в силосной яме сверху сои. В результате, в силосной траншее образуются слои: 30…35 см сои; 40…60 см кукурузы, которые частично перемешиваются при трамбовке и разравнивании массы, при этом они хорошо консервируются. Поскольку корм отбирается из траншеи с торца по вертикали, то при его отборе происходит перемешивание соевого, кукурузного и соево-кукурузного силоса. Если заготовку силоса ведут двумя отрядами (комбайнами), то один из них убирает сою, другой кукурузу. Сжатую измельчённую массу транспортируют и укладывают в одну траншею. Получают кукурузно-соевый силос высокого качества. Масса сои может силосоваться в чистом виде: при этом в соотношении 1:1 вносится бензойная кислота и поваренная соль в количестве 0,5% от консервируемой массы.

8. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ НА СЕМЕНА

В условиях степной и лесостепной зоны Предкавказья возделывание сои энергетически и экономически эффективно. Наибольший условный чистый доход получен при возделывании сортов Светлая 10523 руб/га и Окская 14288, при рентабельности 72…100% и себестоимости зерна 7,0…6,4 руб/кг. Из южных сортов наибольший условный чистый доход получен при возделывании сортов Вилана и Рента 12200 и 12510 руб/га.

При возделывании сои сортов северного экотипа на зерно с учётом побочной продукции получена прибавка энергии в размере 49,0…54,6ГДж/га при энергетическом коэффициенте 409…453%, а при выращивании южных сортов – 58,9 – 64,7ГДж/га, при энергетическом коэффициенте 461…488 %.

ВЫВОДЫ

1.        Методы оценки азотфиксирующей способности посевов бобовых культур позволяют выяснить принципиальные закономерности динамики этого процесса, влияние на него разных факторов и определить количество азота, фиксированного из воздуха. Выбор метода для проведения исследований зависит от их цели и возможностей экспериментатора. Наиболее полно количество азота, усвоенного из воздуха позволяет определить балансовый метод, учитывающий изменение накопления азота в почве, вынос азота с урожаем и внесение его с удобрениями. Использование этого метода позволило доказать, что после выращивания бобовых культур даже без внесения азотных удобрений в почве не наблюдается снижения содержания общего азота.

  1. С использованием разных методов определения биологической азотфиксации, выявлены зональные, видовые, сортовые особенности динамики этого процесса, установлено благоприятное влияние на него искусственной инокуляции, орошения, внесения макро и  микроудобрений, оптимальной температуры и влагообеспеченности.
  2. Выявлено отрицательное влияние на азотфиксацию искусственного повреждения фотосинтетического аппарата, последствия которого сильнее проявляюся у детерминантных и скороспелых сортов.
  3. При благоприятных условиях для симбиоза внесение  минерального азотного снижало величину  биологической азотфиксации, при этом коэффициент использования азота удобрений не превышал 20%.  При отсутствии или недостаточном развитии клубеньков на корнях бобовых внесение минерального азота повышает его потребление, увеличивая продуктивность растений, при этом коэффициент использования его из удобрений может достигать в Московской области 78 %, в степной зоне на слабосолонцеватых обыкновенных чернозёмах без орошения – 26 %, а при орошении – 59 %, при этом между минеральным азотом и биологической азотфиксацией ярко выражен антагонизм.
  4. В южных регионах, особенно при орошении, наибольшей способностью к азотфиксации обладает люцерна. При этом даже на полях, где люцерна является традиционной культурой, она хорошо отзывается на искусственную инокуляцию семян. В Московской области наибольшая азотфиксирующая способность отмечена у люпина и клеверов (ползучего и лугового). При этом выявлено, что уменьшение количества и массы клубеньков под действием того или иного фактора, частично компенсируется повышением удельной нитрогеназной активности. Сорта сои при выращивании в Чеченской Республике  по величине биологической азотфиксации можно расположить в следующем порядке ( по возрастанию): Касатка, Светлая, Окская, Магева, Лада, Лира, Рента, Лакта и Вилана.

8. Установлено, что под действием инокуляции потребление азота посевами сои возрастает, причём у наиболее скороспелых сортов Касатка и Светлая следует применить двойную дозу инокулята, у Окской 1,5 нормы дозы, а южных сортов обычную однократную норму.

  1. Комплексность, чёткость исполнения всех агроприёмов обеспечивает максимальную азотфиксирующую способность сои. Выявлено, что использование более продуктивного сорта Рента в совокупности со всеми приёмами (орошение, внесение фосфорных удобрений, микроэлементов, инокуляция) обеспечило увеличение  потребления азота на 226 кг/га.
  2. В лесостепной зоне Чеченской республики по длине вегетационного периода сорта сои распределились в следующем порядке: ультраскороспелые северного экотипа – Светлая 85±4 сут; Магева – 83±3 сут ; Окская – 85±4 сут.; Касатка – 90±5 сут; скороспелые южные сорта – Лада и Лира – 92…93±5 сут.; среднеранние Лакта и Рента – 105…106±7 сут; Вилана 120…130 сут. В условиях Чеченской Республики вегетационный период сортов Окская и Светлая был на 25…28 суток меньше, чем в Московской области. При улучшении влагообеспеченности и азотного питания (инокуляции или внесение минерального азота), уменьшении УФ-лучей в спектре света вегетационный период увеличивался. В условиях Предкавказья ультраскороспелые сорта сои северного экотипа успевают завершить свою вегетацию до наступления острого дефицита влаги, благодаря чему они в меньшей степени  снижают азотфиксирующую способность и продуктивность по сравнению с сортами южного экотипа.
  3. Атрагирующая способность бобов и семян следует определять  по отношению сухого вещества, накопленного в бобах или семенах к сухой надземной массе за период «налив – полная спелость». Отмечено, что в условиях засухи у сортов ухудшался приток пластических веществ из вегетативной массы в семена, доля их в урожае снижалась, становилось больше половы, мякины и соломы. Изучаемые сорта  по накоплению сухого вещества в надземной массе и семенах  можно расположить в следующем порядке по убыванию: среднеранние Вилана и Рента, скороспелый Лада, ультраскороспелые сорта северного экотипа – Светлая, Окская, Магева.
  4. Предпосевная инокуляция семян сои и создание условий для улучшения формирования и деятельности симбиотического и фотосинтетического аппарата её посевов является основным средством повышения её семенной, белковой и масличной продуктивности. В лесостепной зоне Чеченской Республики орошение в сочетании с инокуляцией и внесением фосфорных удобрений и микроэлементов увеличивало среднегодовую урожайность семян сорта Окская с 1,68 т/га до 3,20, сорта Рента с 1,79 до 3, 87 т/га, повышало содержание белка в семенах на 3,5% и сбор сырого белка у Окской на 732 кг/га (в 2,4 раза), у Ренты на 931 кг/га (в 2,35раза), при этом сбор белка составил,  соответственно, 1332 и 1622 кг/га. Выявлено, что ультраскороспелые сорта северного экотипа (Касатка, Светлая) обеспечивали максимальную урожайность семян при рядовом посеве (М20Н500) при двойной дозе нитрагина, а сорта Лира и Лакта в варианте М45Н300-400 при полуторной дозе, урожайность более позднеспелых сортов Рента и Лада при увеличении дозы нитрагина сверх общепринятой не повышалась.
  5. Для сортов сои северного экотипа рекомендуется ранний (7…8 апреля), а южных сортов – средний (30апреля…1 мая), сроки посева, при которых отмечены наибольшая азотфиксация, максимальные показатели продуктивности, коэффициента размножения и массы 1000 семян. При позднем сроке посева (20…21 мая) отрицательное действие засухи усиливается (в 1,5…2,0 раза), особенно у более позднеспелых сортов.
  6. Среднегодовой сбор  жира в семенах сои сортов северного экотипа составил 308…383 кг/га, а у южных сортов 457…507 кг/га. Эти показатели снижались при засухе, особенно при позднем сроке посева, во влажном году масличная продуктивность сои у южных сортов достигала 745 кг/га, а у северного экотипа (Магева) 482 кг/га.
  7. Соя характеризуется высоким содержанием и сбором незаменимых аминокислот с урожаем семян, особенно лизина, триптофана, метионина и др. Концентрация аминокислот увеличивалась в засушливый год, но сбор при этом уменьшался, например, во влажном 2004 г. он составил 590…611 кг/га, а в засушливом 2006 г. – 354…435 кг/га. При этом легкорастворимая фракция белка составила, соответственно,  80…84 % и 72…74%.
  8. Жир семян сои характеризуется высоким содержанием ценных ненасыщенных жирных кислот, концентрация которых, особенно линоленовой, увеличивается в засушливый год, при этом она была больше у Светлой, чем у Виланы, семена первой характеризуются и более высоким содержанием пальмитиновой кислоты.

В условиях Предкавказья семена сои сорта Вилана имели более высокую (в 1,2 раза) жирность, но меньшую белковость, по сравнению с  семенми сорта Светлая. В целом семена сои Светлая и Вилана содержали незаменимых аминокислот в 1,7…1,9 раза, а легкорастворимого белка в 1,3 раза больше, чем пищевые сорта сои. Содержание же мононенасыщенных жирных кислот было выше у Светлой и Виланы.

  1. В условиях Предкавказья  без орошения возможно получать  урожай семян сои до 2,5…3,0 т/га, при сборе сырого белка 1000…1400 кг/га и сырого жира более 400 кг/га. При этом ультраскороспелые сорта сои северного экотипа могут возделываться в виде промежуточной культуры – поукосно, после уборки на зеленую массу озимого ячменя, озимой ржи и озимого рапса, либо пожнивно – после уборки озимых на зерно, но в последнем случае в условиях  Предкавказья обязательно требуется орошение. Высокорослые индетерминантные сорта могут выращиваться для получения высокобелкового зерносенажа или комбинированного силоса.
  2. Применение гребневой технологии возделывания сои при орошении позволяет создать более плодородный и пористый слой почвы в гребнях, уменьшить засоренность, снизить затраты воды. Полив дождеванием лучше всего проводить в вечерне-утреннее время. При относительной влажности воздуха менее 60…65 % и его температуре 30 оС эффективны освежительные поливы и мелкокапельное дождевание.

16.  Возделывание сои в условиях Центрального и Восточного Предкавказья экономически и энергетически рентабельно. С учётом побочной продукции энергетическая прибавка при возделывании на семена сортов сои северного экотипа составила 49,0…54,7 ГДж/га, при энергетическом коэффициенте 409…453 %, а при выращивании южных сортов,соответственно, 58,9…64,7 ГДж/га  при энергетическом коэффициенте 461…488%. При этом условный чистый доход выращивания сортов сои северного экотипа Светлая и Окская на зерно  составил 10,5 и 14,3 тыс. руб./га при рентабельности 72…100 %, а южных сортов – 11,0…12,5 тыс. руб,  при рентабельности 76…83%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

  1. В условиях Восточного  Предкавказья посев сортов сои северного экотипа следует проводить в первой декаде апреля, а южных сортов – в конце апреля и начале мая, при прогревании десятисантиметрового слоя почвы до 10…15 оС. При этом сорта сои северного экотипа рекомендуется высевать с шириной междурядий 20…45см и нормой высева всхожих семян 500 тыс. шт./га, а сорта южного экотипа (Лира, Лада) лучше возделывать при ширине междурядий 45 см при норме высева 300…400 тыс. шт./га, относительно высокорослые сорта Лакта, Рента и Вилана – при ширине междурядий 45  см и норме высева 300 тыс. шт./га.
  2. Предпосевная инокуляция семян сои является обязательным приёмом, её эффективность возрастает при орошении, внесении фосфорных удобрений и микроэлементов («Микроэл»). Эти приёмы следует применять в совокупности. Орошение  дождеванием лучше всего производить в вечерне-утреннее время, при воздушной засухе и жаре в период «образование бобов – налив семян» чередуя их с  мелкодисперсным дождеванием.
  3. При возделывании сои на орошаемых землях и на почвах с неглубоким пахотным слоем эффективно применение  гребневой технологии.
  4. Севообороты с соей должны составляться с учётом скороспелости и типа роста сорта, так чтобы она успевала созревать и служила хорошим предшественником для последующей культуры.
  5. В условиях степи и лесостепи Предкавказья зерно сои сортов северного экотипа (Магева, Касатка, Светлая, Окская) и южных сортов (Лакта, Лира, Лада, Рента, Вилана и др.) характеризуются высоким содержанием и качеством белка и жира, они могут использоваться как на кормовые, так и на пищевые цели.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

а) в рецензируемых изданиях из перечня ВАК РФ

1. Посыпанов Г.С.,  Моторина М.В., Федоров В.Ф., Джамро Г.Х., Делаев У.А.,  Кобозева Т.П., Посыпанова В.Н.. Интенсивность фотосинтеза растений сои и фасоли в зависимости от величины симбиотического аппарата // Известия ТСХА. -1984. - Вып. 5. – С. 19-24.

2. Посыпанов Г.С.,  Буханова Л.А., Чернов Б.А., Чернова В.И., Делаев У.А. Видовая специфичность многолетних бобовых трав в усвоении атмосферного азота // Известия ТСХА. -1984. -Вып. 5. – С. 24-32.

3. Посыпанов Г.С.,  Делаев У.А.,  Рухадзе В.А., Федоров В.Ф. Поступление в семена сои азота из различных источников в зависимости от условий выращивания //Известия ТСХА. -Вып. 6. -1985. – С. 42-47.

4. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Посыпанова В.Н., Тазин И.И., Беляев Е.В. Целесообразность и возможность интродукции сои в Центральном Нечерноземье // Известия ТСХА. -Вып. 2. -2005. С. 135-139.

5. Посыпанов Г.С., Делаев У.А., Т.П. Кобозева, Тазин И.И., Беляев Е.В. Методы определения количества фиксированного азота воздуха соей в полевых условиях // Известия ТСХА. -Вып. 2. -2005. – С. 17.

6. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Беляев Е.В., Тазин И.И., Токбаев М.М. Методы создания сортов сои северного экотипа // Сельскохозяйственная биология. – 2006. – № 5. – С. 29-33.

7. Посыпанов Г.С., Делаев У.А., Хамурзаев С.М., Зузиев У.Г., Шишхаев И.Я. Возможности для расширения посевов сои // Комбикорма. - 2006.  - № 3– С. 19-20.

8. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.П., Посыпанова В.Н., Делаев У.А., Беляев Е.В. Сорта сои северного экотипа (возможные районы возделывания) // Зерновое хозяйство. – 2006. - № 10. – С. 10-14.

9. Токбаев М.М., Бжеумыхов В.С., Делаев У.А. Сравнительный биохимический состав продуктов и технологические свойства семян сои  //  Хранение и переработка сырья. 2006. – №  9.  – С. 47-50.

10. Токбаев М.М.,  Бжеумыхов В.С., Делаев У.А.  Оптимизация обеспеченности сои микроэлементами // Плодородие. - 2007.  - № 1 (34). – С. 14.

11. Делаев У.А., Шишхаев И.Я. Урожайность семян сои разных экотипов в зависимости от сроков и норм высева в условиях лесостепной зоны Восточного Предкавказья // Вестник МГАУ.- Вып.  – 2008. -4 (29). – С. 74-77.

12. С.М. Хамурзаев, У.А. Делаев Продуктивность сои в зависимости от способов посева // Комбикорма. - 2008. - Вып. 6. С. 92.

13. Делаев У.А., Зузиев У.Г. Влияние агротехники посевов на уровень продуктивности сои  // Аграрная наука. –  2008.  – № 10. – С. 18-19.

14. Попова Н.П., Кобозева С.И., Делаев У.А., Евлеева В.А. Разнокачественность семян у сои северного экотипа // Достижения науки и техники в АПК. - 2009. - № 11. С.32-33.

15. Делаев У.А., Хамурзаев С.М. Урожайность семяен и белковая продуктивность сои в зависимости от способов посева // Известия С-Пб. ГАУ. - 2009.  – № 17– С. 59-63.

16. Делаев У.А., Шишкаев И.Я.Продуктивность и качество семян сортов сои разных групп спелости в зависимости от сроков посева в условиях лесостепной зоны Чеченской Республики // Известия С-Пб. ГАУ. - 2009. - № 17. – С. 85-89.

17. Делаев У.А., Зузиев У.Г. Качество семян и продуктивность сои в зависимости от способов посева и норм высева // Известия С-Пб. ГАУ. - 2011. - № 24. –С.16-20.

18. Делаев У.А., Зузиев У.Г. Влияние норм высева и способов посева на формирование урожая сортов сои // Известия С-Пб. ГАУ. - 2011. - № 24.-С. 16-20.

19. Золотарев С.В., Кобозев И.В., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Зузиев У.Г., Неустроев И.И. Оценка качества семян разных сортов сои северного экотипа с целью их рационального использования // Вестник Алтайского ГАУ. - 2012. - № 1(87). –С. 8-13.

20. Батукаев А.А., Делаев У.А., Зузиев У.Г. Влияние сортовых особенностей, факторов внешней среды и архитектоники посевов на качество семян сои // Проблемы развития АПК региона. – 2012. - №1 (9). – С. 12-16.

б) в монографиях и рекомендациях

21. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Буханова Л.А., Заренкова Н.В. и др. Методические рекомендации по возделыванию сои северного экотипа в Нечерноземной зоне РФ. -М.: ФГУ «Российский центр с.-х. консультирования», 2007. – 41 с.

22. Делаев У.А., Абасов М.Ш., Зузиев У.Г., Хамурзаев С.М., Шишхаев И.Я, Кобозев И.В., Кобозева Т.П. Рекомендации по возделыванию сои в Чеченской Республике. Грозный: «Грозненский рабочий», 2010. –  С. 16.

23. Делаев У.А., Кобозева Т.П., Синеговская В.Т. Возделывание скороспелых сортов сои. -М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. – 125 с.

в) в других изданиях

24. Посыпанов Г.С., Буханова Л.А., Делаев У.А.,  Кобозева Т.П., Моторина М.В., Посыпанова В.Н. Условия активного бобоворизобиального симбиоза // Стендовый доклад в павильоне «Биология АН СССР» ВДНХ СССР (награжден дипломом ВДНХ СССР). -М.: ВДНХ СССР, 1984.

25. Кобозев И.В.  , Басурманкулов А.Б., Делаев У.А., Агабалаев Э.А. Информационно-энергетические принципы экономически безопасной интенсификации сельскохозяйственного производства // Материалы Международной конференции «Актуальные проблемы агроинженерной науки», посвященной 75-летию ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина.  -М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2005. – С. 34-37.

26. Делаев У.А., Зузиев У.Г., Батукаев А.А., Шишхаев И.Я. Влияние способов посева и норм высева сои разных экотипов на их продуктивность // Сборник научных трудов Чеченского государственного университета «К 30-летию образования БХФ ЧГУ».  – Назрань, 2006. – С. 46-50.

27. Делаев У.А., Зузиев У.Г., Батукаев А.А., Шишхаев И.Я. Формирование симбиотического аппарата сои при различных сроках посева // Сборник научных трудов Чеченского государственного университета «К 30-летию образования БХФ ЧГУ». -Назрань, 2006. – С. 51-53.

28. Делаев У.А., Зузиев У.Г., Батукаев А.А., Шишхаев И.Я. Формирование урожая семян сои при различных сроках посева // Сборник научных трудов Чеченского государственного университета «К 30-летию образования БХФ ЧГУ». - Назрань, 2006. - С. 54-56.

29. Делаев У.А., Хамурзаев С.М. Соя – уникальная культура  // Сборник научных трудов Чеченского государственного университета «К 30-летию образования БХФ ЧГУ». – Назрань, 2006. –  С. – 57-60.

30. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Зузиев У.Г., Батукаев А.А., Абасов М.А., Токбаев М.М. Сорта сои северного  и южного экотипов в условиях лесостепной зоны Чеченской республики // Сборник статей республиканской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Чеченского НИИСХ. –  Грозный, 2006. – 47-53.

31. Делаев У.А. Роль сои в решении проблемы белка // Сборник статей республиканской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Чеченского НИИСХ. –  Грозный, 2006. –  С. 54-56.

32. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Хамурзаев С.М., Зузиев У.Г. Изучение разных способов посева сои при выращивании на семенные цели  // Сборник статей республиканской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Чеченского НИИСХ. – Грозный, 2006. – С. 57-61.

33. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Хамурзаев С.М., Зузиев У.Г. Соя – важнейшая культура земледелия // Сборник статей республиканской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Чеченского НИИСХ. –  Грозный, 2006. –  С. 61-65.

34. Делаев У.А., Бисултанова М.В. Симбиотическая активность и семенная продуктивность сои при различной обеспеченности минеральным азотом в условиях лесостепной зоны Чеченской республики // Сборник статей республиканской научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Наука и молодежь». –  Грозный, 2007. – С. 31-37.

35. Делаев У.А., Абасов М.Ш. Семенная продуктивность сои различных экотипов в зависимости от нормы высева в условиях лесостепной зоны Чеченской республики // Сборник статей республиканской научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Наука и молодежь». – Грозный, 2007. –  С. 37-41.

36. Делаев У.А., Батукаев А.А., Шишхаев И.Я., Зузиев У.Г., Абасов М.Ш., Токбаев М.М. Испытание сортов сои северного и южного экотипов в условиях Чеченской Республики // Вестник ЧГУ.  – 2007. – № 1. – С.114-118.

37. Делаев У.А.  Значение сои в решении проблемы продовольственного обеспечения // Сборник научных трудов ГНУ «Комплексный НИИ Россельхозакадемии», Нальчик, 2007. – С. 44-109.

38. Делаев У.А. Влияние отдельных факторов среды на азотфиксирующую активность бобовых культур // Сборник научных трудов ГНУ «Комплексный НИИ Россельхозакадемии».  – Нальчик, 2007. – С. 109-123.

39. Делаев У.А., Шахтамиров И.Я., Умаров М.У., Бахтиев А.М. Красная книга Чеченской Республики  // Ростов на Дону, 2007. – 400 с.

40. Делаев,У.А., Кобозева Т.П., Трифонова М.Ф., Буханова Л.А., Заренкова Н.В.и др Интродукция сои в Нечерноземную зону России // Збiрник наукових праць Уманського державного аграрного университету «Основи формування продуктивностi сiльскогосподарських культур за iнтенсссивних технологiй вирощування. – Умань: Уманський ДАУ, 2008. – С. 421-425.

41. Делаев У.А., Зузиев У.Г.  Влияние архитектоники посева на продуктивность сортов разных экотипов // Доклады ТСХА. – 2009. – № 10. – С.185-189.

42. Делаев У.А., Абасов Ш.Ш., Батукаев А.А., Борзаев Р.Б. и др. Соя // Сборник: «Система ведения агропромышленного производства Чеченской Республики». - Грозный, 2008. – С. 121-131.

43. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Зузиев, У.Г., Хамурзаев С.М. Влияние сроков посева на урожай семян сортов сои различных групп спелости и экотипов // Вестник ЧГУ. - 2008. - Вып. 1. – С. 127-131.

44. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Зузиев У.Г., Хамурзаев С.М. Влияние способов посева на урожай и качество семян сои различных сортов // Вестник ЧГУ. -2008. - Вып. 1. – С. 123-127.

45. Делаев У.А., Зузиев У.Г., Хамурзаев С.М., Шишхаев И.Я. Влияние норм высева и способов посева на продуктивность сортов сои разных экотипов. // Вестник ЧГУ. - 2008. - Вып. 1. – С. 118-122.

46. Делаев У.А., Шишхаев И.Я., Зузиев У.Г., Хамурзаев С.М., Абасов Ш.М. Урожай и качество семян сои различных сортов и экотипов в зависимости от способов посева // Материалы научно-практической конференции «Адаптация сельскохозяйственного производства к условиям природно-экономического кризиса», посвященной 15-летию ГНУ «Ингушская сельскохозяйственная опытная станция». - Магас, 2009. – С.  95-103.

47. Делаев У.А., Зузиев У.Г., Хамурзаев С.М., Шишхаев И.Я., Абасов Ш.М. Продуктивность сортов сои разных экотипов в зависимости от норм высева и способов посева  // Материалы научно-практической конференции «Адаптация сельскохозяйственного производства к условиям природно-экономического кризиса», посвященной 15-летию ГНУ «Ингушская сельскохозяйственная опытная станция». - Магас, 2009. – С.  103-111.

48. Кобозева Т.П., Делаев У.А., Попова Н.П., Евлеева В.А. и др. Разнокачественность семян у сортов сои северного экотипа // Известия МААО. – 2009. - Вып. 9. Том 4, –  С. 66-68

49. Делаев У.А., Кобозев И.В., Штатнов В.В., Фролов Д.Ю. Информационно-энергетические принципы стабильного развития сельскохозяйственного производства // Доклады ТСХА. – 2010. - Вып. 282.– С. 272.

50. Золотарев С.В., Кобозев И.В., Делаев У.А., Кобозева Т.П., Зузиев У.Г., Неустроев И.И. Особенности биохимического состава семян разных сортов сои северного экотипа //  Материалы Международной научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий», посвященной 80-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РФ Тозиева Т. К. - Владикавказ: Горский ГАУ, 2011. – С. 84-89.

51. Кобозева Т.П., Делаев У.А., Синеговская В.Т., Буханова Л.А., Заренкова Н.В. Качество семян сои сортов и форм северного экотипа // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона. - Благовещенск, 2011. С.178-186.

52. Кобозева Т.П., Синеговская В.Т., Делаев У.А. и др Влияние условий выращивания на содержание и качество жира в семенах сои северного экотипа  // Збiрник наукових праць Уманського державного аграрного университету «Основи бологчного рослинництва в сучасному землеробств». -Умань: Уманський ДАУ,  2011. – С. 65-67.

53. Кобозева Т.П., Синеговская В.Т., Делаев У.А. и др Проявление разнокачественности семян у сои сортов северного экотипа // Збiрник наукових праць Уманського державного аграрного университету «Основи бологчного рослинництва в сучасному землеробств».  -Умань: Уманський ДАУ,  2011. – С. 330-335.

54. Буханова Л.А., Заренкова Н.В., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Синеговская В.Т. Качество семян сои сортов северного экотипа // Доклады ТСХА. – 2011.  – Вып. 283. – С. 8-11.

 





© 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.