ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

СЕРЕДА ЛЮДМИЛА МЕЧИСЛАВІВНА

УДК 582.739:631.55

ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ

СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СТРОКІВ СІВБИ ТА СТИМУЛЯТОРІВ РОСТУ

В УМОВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Київ – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі землеробства, грунтознавства та агрохімії Вінницького державного аграрного університету протягом 1995-1997 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

ПЕТРИЧЕНКО Василь Флорович, проректор з наукової роботи

Вінницького державного аграрного університету

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

ЕРМАНТРАУТ Едуард Рудольфович, завідувач лабораторії математичного моделювання та інформаційних технологій Інституту цукрових буряків УААН

кандидат сільськогосподарських наук,

ГРАБОВСЬКИЙ Олексій Олександрович, доцент кафедри рослинництва Білоцерківського державного аграрного університету Мін АП України

Провідна установа: Подільська державна аграрно-технічна академія Мін АП України

Захист відбудеться “31” жовтня 2001 р. о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН, 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Автореферат розісланий "28" вересня 2001 року.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук | Л.О. Кравченко

ВСТУП

Для формування і сегментації ринку сої в Україні необхідно розширити її посіви та підвищити рівень урожайності і якості насіння.

На думку А.О. Бабича, В.Ф. Петриченка (1992), В.П. Патики (1993), Ф.Ф. Адаменя (1999) та ін. розвиток соєсіяння в країні стримувало недостатнє обгрунтування зональних технологій її вирощування, особливо при ранніх строках сівби в умовах Лісостепу України, де тепло є лімітуючим фактором. Крім того, при ранніх строках сівби залежно від впливу агротехнічних заходів, потребують вивчення процеси формування врожаю і якості насіння сої, біологічної фіксації азоту та фотосинтезу.

Актуальність теми. З впровадженням у виробництво адаптованих до зони середньостиглих сортів сої виникла проблема, як забезпечити гарантоване щорічне формування якісного врожаю насіння, особливо у роки з дощовою і прохолодною осінню. В зв’язку з цим особливого значення набуває раціональне використання ресурсів тепла в Лісостепу України у ранньовесняний період за рахунок ранніх строків сівби та стимуляторів росту. Саме ці питання і були предметом досліджень дисертаційної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною НТП “Зернові і олійні культури” УААН та тематичного плану науково-дослідних робіт Вінницького державного аграрного університету і були спрямовані на вивчення процесів росту, розвитку та формування урожаю і показників якості насіння сої (номер держреєстрації 0201U005254).

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень було встановити залежності формування продуктивності сої від строків сівби та впливу стимуляторів росту.

До задач досліджень входило:

- оцінити потенціал гідротермічних ресурсів регіону та виявити зв’язки між абіотичними факторами та реалізацію потенціалу сортів сої;

- вивчити особливості росту, розвитку та формування урожаю і якості насіння сортів сої при ранніх строках сівби;

- визначити вплив ранніх строків сівби і стимуляторів росту на польову схожість та ступінь ураженості сої хворобами;

- встановити реакцію сортів сої на процес формування фотосинтетичного потенціалу в онтогенезі рослин залежно від строків сівби та стимуляторів росту;

- обґрунтувати для сої вплив ранніх строків сівби та стимуляторів росту на формування симбіотичного апарату та рівнів біологічної фіксації азоту;

- вивчити вплив ранніх строків сівби та стимуляторів росту на формування показників індивідуальної продуктивності рослин сої;

- вивчити мінливість жирнокислотного складу в насінні сої Подільська 1 в процесі достигання;

- дати економічну і енергетичну оцінку ефективності елементів технології вирощування сої на насіння в умовах Лісостепу України.

Об’єкт дослідження – процеси росту, розвитку та формування урожаю сої залежно від строків сівби та стимуляторів росту.

Предмет дослідження – фактори формування продуктивності сої (сорти, строки посіву, стимулятори росту, технологія вирощування сої).

Методи дослідження - візуальний та ваговий для встановлення фенологічних змін росту та розвитку рослин, продуктивності сої; біохімічний - визначення хімічного складу вегетативної маси рослин і зерна; фізіологічний - фотосинтетичної діяльності рослин сої; статистичні методи: дисперсійний, регресійний - для визначення вірогідності даних, кореляційних залежностей; порівняльно-розрахунковий - визначення економічної та енергетичної ефективності технології вирощування сої.

Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у виявленні зв’язків між абіотичними факторами та реалізацією потенціалу сортів сої залежно від строків сівби та стимуляторів росту. Встановлено вплив ранніх строків сівби і стимуляторів росту на польову схожість насіння і ступінь його ураженості хворобами, а також особливості сортів сої при формуванні фотосинтетичного та симбіотичного апаратів рослин. Обґрунтовано вплив ранніх строків сівби на процес формування генеративних органів та показників індивідуальної продуктивності рослин, рівень урожайності та якості насіння, проведено економічну та біоенергетичну оцінку елементів технології вирощування сої.

Пріоритетність напрямків наукових досліджень підтверджена чотирма науковими публікаціями у фахових виданнях, що зареєстровані ВАК України. Матеріали досліджень увійшли до рекомендації по виробництву сої і вже використовуються у господарствах Лісостепу України.

Практичне значення одержаних результатів полягає в узагальненні елементів технології вирощування середньостиглих сортів сої в умовах Лісостепу України шляхом посилення адаптивних функцій рослин агротехнічними і хімічними заходами. Запропоновані елементи зональної енергоощадної технології вирощування сої забезпечують урожайність насіння 28-30 ц/га, збір сирого протеїну – 11-12 ц/га та зниження енерговитрат на 15-20%.

Наукові розробки демонструвались на виставках-аукціонах “Агро-світ - 1999”, “Агро-світ - 2000”, “Подільські експозиції 2000” та інших.

Розроблені елементи технології пройшли виробничу перевірку у господарствах Вінницької області на площі 320 га, де забезпечували приріст урожайності насіння сої 2,8-3,6 ц/ га.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідалися і обговорювалися на наукових конференціях професорсько-викладацького колективу Вінницького державного аграрного університету (1998-2000 рр.), ІІІ Всеукраїнській науковій конференції по сої (Вінниця, 2000 р.), Міжнародній науковій конференції з проблем зоогігієни і технології кормів (Вінниця 2000 р.), Першій міжвузівській науковій конференції аспірантів і молодих викладачів Вінницького державного аграрного університету (Вінниця, 2001 р.), Інституті агроекології та біотехнології УААН (2001 р), Інституті землеробства УААН (2001 р.), обласних і районних науково-практичних семінарах з питань освоєння і впровадження сучасних технологій вирощування сої на насіння (1999-2001 рр.).

Результати досліджень включені до навчально-методичного плану вивчення сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур Інституту інформаційно-консультативного забезпечення приватних власників при Вінницькому державному аграрному університеті та збірник завершених наукових розробок науково-методичного Центру при обласному управлінні АПК Міністерства аграрної політики України (Вінниця, 2000 р.)

Сучасна технологія вирощування сої на насіння вже впроваджена в господарствах Вінницької області на площі біля 2,5 тис. га, а в перспективі передбачається до 5-6 тис. га, а також в базових приватних господарствах Черкаської та Київської областей України.

Особистий внесок здобувача полягає в безпосередній участі при проведенні польових дослідів та біохімічних аналізів. Особисто здобувачем проведено аналіз результатів досліджень, сформульовані науково-обґрунтовані висновки та пропозиції виробництву, проведено їх виробничу перевірку.

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 7 наукових праць, з них у фахових виданнях 4 та подано заявку на видачу патенту України.

Структура та обсяг роботи. Дисертація у вигляді рукопису викладена на 157 сторінках машинописного тексту комп’ютерної верстки, має 6 розділів, 39 таблиці, 9 рисунків, висновки і пропозиції виробництву та 11 додатків. Список використаної літератури містить 216 джерел, серед них 26 на іноземній мові.

ЗМІСТ РОБОТИ

СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ

В розділі наведенні результати досліджень вітчизняних та закордонних вчених з питань біологічних особливостей сої та напрямків досліджень. Висунута робоча гіпотеза і обґрунтуванні напрямки наукової роботи.

ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНИХ УМОВ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження проводились в базовому господарстві ТОВ "Лан" Вінницького державного аграрного університету протягом 1995-1997 рр. Господарство розміщене в зоні центрального Лісостепу України.

Ґрунти – чорноземи опідзолені на лесі. В орному шарі вони містять гумусу за Тюриним 3,4%, легкогідролізованого азоту 92-121 мг/кг ґрунту, рухомого фосфору 123-152 мг/кг ґрунту і обмінного калію 106-139 мг/кг ґрунту.

Клімат зони помірно теплий. Метеорологічні умови за роки проведення досліджень характеризувались незначними відмінами від середньобагаторічних показників: за період квітень-вересень випадало опадів в 1995р. – 333,6 мм; в 1996 р. 344 мм; і в 1997 р. 455 мм при середньобагаторічній кількості – 324 мм; суми ефективних температур за ці роки становили 9890С; 9210С; і 8470С при середньобагаторічному показнику 942 0С.

Польові досліди проводились в типових для сої ланках польових сівозмін, які є характерні для Лісостепу України.

Технологія підготовки ґрунту, сівби та догляду за посівами сої була загальноприйнятою для зони Лісостепу України.

В польовому досліді було передбачено вивчення дії та взаємодії трьох факторів: А - строки сівби; В – стимулятори росту; С – сорти. Співвідношення цих факторів 3:3:2. Повторність в досліді – чотирьохразова. Розміщення варіантів – систематичне в два яруси. Розмір облікової ділянки – 50 м2.

Фенологічні спостереження проводились згідно "Методики Держсортовипробування сільськогосподарських культур" (1985) і "Методики проведення досліджень в кормовиробництві" (1994 ) та методиці Е. Dunphye (1979).

Симбіотичний апарат сої вивчали за методикою Г.С. Посипанова (1993). Оцінку фотосинтетичної діяльності посіву сої проводили за методикою біохімічних досліджень рослин (А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Яром и др., 1987).

Жирнокислотний склад насіння сої визначали на газовому хроматографі "Хром-5" з полум'яноіонізаційною детекцією (І.Д. Мансурова, У.К. Султанова, 1985).

Статистичний аналіз результатів досліджень проводився за дисперсійним, кореляційним та регресійним методами з використанням сучасного пакету програм на персональному комп'ютері "Рentium III 600 Хеоn".

Біоенергетичну і економічну оцінку результатів досліджень проводили за методиою Н.С. Балаур, А.В. Тетю (1988).

РІСТ, РОЗВИТОК ТА ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СТРОКУ СІВБИ ТА ВПЛИВУ СТИМУЛЯТОРІВ РОСТУ

Результати польових досліджень (1995-1997 рр.) показали, що зміна тривалості періоду сівба-повні сходи обумовлена біологічною реакцією сортів сої на строки сівби та складом композицій для обробки насіння. Встановлено, що сівба сої у ранній строк (при температурі 6 0С на глибині 10 см) без обробки насіння системним протруйником призвела до збільшення тривалості періоду сівба-повні сходи. Так, для сорту Київська 27 він становив 26 днів і 24 дні для сорту Подільська 1, що відповідно більше на 14 днів порівняно з оптимальним строком при настанні температури ґрунту на глибині 10 см 12 0С. При сівбі у ранні строки сої Подільська 1 мала підвищену стійкість до понижених температур в ґрунті.

При оптимальному строці сівби спостерігали підвищення схожості насіння сої з 74,2 до 81,4 % у сорту Київська 27 і з 78,8 до 85,6 % у сорту Подільська 1. Сівба ж сортів сої у оптимально-ранні чи ранні строки приводить до суттєвого зниження польової схожості насіння. Зокрема ці показники у сорту Київська 27 знизились з 74,2% до 56,8-48,5% і у сорту Подільська 1 з 78,8% до 67,6-52,3%.

При обробці насіння сої композиціями, які додатково містять системний протруйник вітавакс 200ФФ чи системний протруйник вітавакс 200ФФ і біологічний стимулятор росту ДГ-75, відмічено зниження інгібіруючого впливу низьких температур ґрунту та підвищення польової схожості. Так, в середньому за три роки при ранньому строці сівби польова схожість насіння становила: - у сортів Київська 27 і Подільська 1 відповідно 66,2-70,6% і 73,6-79,8% та при оптимально-ранньому – відповідно 75,6-78,3% і 82,5-84,0% (рис. 1).

Рис. 1 Вплив строків сівби і стимуляторів росту на польову схожість насіння сої, %

(середнє за 1995-1997 рр.)

За ранніх строків сівби більш активно сходив сорт Подільська 1: через 20 днів після сівби з'явилися 52,7-66,3 % сходів рослин сої, через 22 дні - 78,6-83,6 % і 24 дні – 97,6-100%, тоді як на ділянках контрольного варіанту їх було лише 89,2%. Аналогічна залежність була і у сорту Київська 27, але інтенсивність появи сходів сої була значно нижчою, тобто вплив абіотичних факторів на польову схожість цього сорту був більш жорстким за ранніх строків сівби ступінь ураження проростків сорту Київська 27 бактеріозом становила 12,1%, а у сорту Подільська 18,4%, що суттєво вплинуло на густоту рослин в агробіоценозі.

За рахунок обробки насіння композиціями, які містили вітавакс 200ФФ чи вітавакс 200ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ-75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію, ураженість бактеріозом сім’ядолей знизилася з 12,1 до 1,8% у сорту Київська 27 та з 8,4 до 0,5 % у сорту Подільська 1.

Крім того, обробка насіння сортів сої протруйником вітавакс 200ФФ на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію забезпечила зниження рівня ураженості проростків фузаріозом з 15,9 до 2,5% у сорту Київська 27 і з 10,4 до 1,2 % у сорту Подільська 1.

З підвищенням температури ґрунту ураженість проростків сої фузаріозом зменшувалась з 15,9 до 4,5 % у сорту Київська 27 і з 10,4 до 1,5 % - у сорту Подільська 1. Отже по варіантах строків сівби встановлені сортові відміни і ступінь стійкості сортів сої до ураження фузаріозом.

Збереженість рослин сої протягом вегетації – важливий фактор стабілізації продуктивності агробіоценозу. Якщо при застосуванні системного протруйника вітавакс 200 ФФ густота рослин була у фазі повних сходів у сорту Київська 27 - 562 тис./ га, то у сорту Подільська 1 - 583 тис./ га, на ділянках контрольного варіанту густота рослин була в межах 508 тис./ га, що відповідно менше на 54-75 тис./га. У фазі третього трійчастого листка густота становила у цих сортів відповідно 551 і 571 тис./га і на початку фази цвітіння - відповідно 540 і 566 тис./га.

Встановлено, що в умовах центрального Лісостепу України тривалість періоду сівба-повні сходи більше залежала від гідротермічних умов квітня місяця та температури ґрунту. Настання кожної фази росту і розвитку, рівно як і тривалість між фазних періодів пов'язані з сумою активних температур. Так, якщо у сорту Подільська 1 в 1995 р. тривалість періоду сівба - повні сходи становила 26 днів, в 1996 р. - 22 і в 1997 р. - 24 дні, то суми активних температур в ці ж періоди була відповідно 128; 136 і 130 0С.

Тривалість періоду повні сходи-початок цвітіння при ранньому строці сівби становила 44 дні у сорту Київська 27 і 45 днів у сорту Подільська 1; при оптимально-ранньому - відповідно 43 і 44 і оптимальному - 41 і 42 дні. Середня тривалість періоду кінець цвітіння-повна стиглість була 55-52 дні у сорту Київська 27 і 56-54 дні – у сорту Подільська 1. Вегетаційний період у сорту Київська 27 становив 129 днів – при першому строці сівби; 127 днів – при другому і 122 дні – при третьому. У сорту Подільська 1 - відповідно 139; 135 і 131 день.

Аналіз формування окремих елементів, що визначають продуктивність сої, показав, що застосування системного протруйника вітавакс 200 ФФ чи вітавакс 200 ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ 75, забезпечили збереження бобів після зав’язування у сорту Київська 27 на рівні 43,0 % і сорту Подільська 1 – 42,8 %. На період дозрівання на рослинах залишилось відповідно 14,6 і 15,3 шт. бобів (табл. 1). Сортові відміни за характером формування плодоелементів сої більш суттєві були при ранніх строках сівби. По інших варіантах строків сівби залежності були аналогічні.

Фотосинтетична діяльність рослин сої визначається розмірами асиміляційної поверхні листків кожного з сортів сої, яка змінюється залежно від вологозабезпечення року. За роки досліджень максимальна площа листків (41,4-43,2 тис.м2/га у сорту Київська 27 та 45,6-46,3 тис.м2/га у сорту Подільська 1) формувалася на кінець цвітіння-наливання насіння у варіанті оптимального строку сівби. При ранніх строках сівби ці показники становили 38,5-39,4 тис.м2/га у сорту Київська 27 і 41,2-42,4 тис.м2/га у сорту Подільська , що відповідно на 2,9-3,8 тис.м2/га та 4,4-3,9 тис.м2/га менше у порівнянні з максимальними показниками досліду. Сортові особливості формування фотосинтетичного апарату добре спостерігаються в онтогенезі рослин.

Таблиця 1.

Характер формування генеративних органів у сортів сої залежно

від стимуляторів росту при ранньому строці сівби

(середнє за 1995-1997 рр.)

Cтимулятори росту | Середня кількість на 1 рослині, шт | Бобів після зав’язування, % | Бобів на період достигання,

шт | % достиглих бобів

квіток | бобів після зав’язування | від кількості квіток | від утворення бобів

Київська 27

Ризоторфін + Мо (фон) | 44,8 | 18,9 | 42,2 | 13,7 | 31,0 | 72,1

Ризоторфін + Мо + вітавакс 200 ФФ | 47,2 | 20,3 | 43,0 | 14,6 | 31,5 | 72,8

Ризоторфін + Мо + вітавакс 200 ФФ + ДГ-75 | 48,9 | 21,4 | 43,7 | 15,2 | 31,6 | 71,9

Подільська 1

Ризоторфін + Мо (фон) | 47,6 | 20,1 | 42,3 | 13,9 | 29,8 | 69,6

Ризоторфін + Мо + вітавакс 200 ФФ | 49,8 | 21,3 | 42,8 | 15,3 | 31,2 | 72,5

Ризоторфін + Мо + вітавакс 200 ФФ + ДГ-75 | 51,3 | 22,1 | 43,1 | 15,8 | 31,4 | 71,8

Так, максимальні показники фотосинтетичного потенціалу (2,468-2,504 млн. м2 днів/га по сорту Київська 27 і 2,568-2,614 млн. м2 днів/га по сорту Подільська 1) були в період повного наливу насіння - фізіологічна стиглість у варіантах де були створені оптимальні умови для росту, розвитку і формування урожаю сої.

Чиста продуктивність фотосинтезу була найвищою у рослин сої в перший період вегетації і тривала до початку цвітіння. У сорту Київська 27 вона становила 3,59-3,61 г/м2 за добу і у сорту Подільська 1 – 3,60-3,62, що у порівнянні з контрольним варіантом більше відповідно на 0,05-0,07 та 0,07-0,09 г/м2 за добу. В другій половині вегетації рослин чиста продуктивність фотосинтезу знижувались до 1,90-1,92 г/м2 за добу у сорту Київська 27 і до 1,91-1,94 г/м2 за добу у сорту Подільська 1. У другій половині вегетації сої показники ЧПФ зменшились майже в 2 рази, тоді як площа асиміляційної поверхні збільшилась майже в 1,5 рази, тобто, розмір площі асиміляційної поверхні і чистої продуктивності фотосинтезу мають між собою зворотню залежність.

В період наливання насіння спостерігається нове зростання темпів продуктивності фотосинтезу (ЧПФ сягала до 2,94-2,95 г/м2 за добу у сорту Київська 27 і 2,96-2,98 г/м2 за добу у сорту Подільська 1). Активізація фотосинтетичної активності у цей період позитивно впливала на формування високопродуктивних посівів сої.

На варіантах ранніх строків сівби найбільша маса органічної речовини (60,68-60,83 ц/га у сорту Київська 27 і 62,40-64,86 ц/га у сорту Подільська 1) була при обробці насіння сої системним протруйником вітавакс 200ФФ або вітавакс 200ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ-75.

Максимальна фотосинтетична продуктивність (1113-1129 г на 1 тис.од. ФП у сорту Київська 27 і 1153-1194 г на 1 тис.од. ФП у сорту Подільська 1) відмічена за раннього строку сівби та обробці насіння протруйником вітавакс 200 ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ-75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію.

СИМБІОТИЧНА ПРОДУКТИВНІСТЬ АГРОБІОЦЕНОЗУ СОЇ

Спостереження за динамікою формування симбіотичного апарату сої показали, що утворення бульбочок відбувалося вже через 11-15 днів після появи повних сходів. Серед сортів сої Подільська 1 утворювала бульбочки на 2 дні раніше ніж Київська 27. Що стосується обробки насіння сої протруйником, то до цього фактору сорти були індеферентні.

Максимальна кількість бульбочок у сої Подільська 1 утворювалася у період початок цвітіння – утворення зелених бобів і становила у 1995 р. - 26 шт., в 1996 р. – 33 і в 1997 р. – 46 шт. на 1 рослину при обробці насіння вітаваксом 200ФФ і ДГ-75, що було на 22-27% більше проти контролю. Аналогічна залежність спостерігалася і у сої Київська 27.

Слід відмітити, що взаємовідносини рослин сої Подільська 1 з мікросимбіонтом (штам 634Б) залишаються активними ще у фазу повного наливання насіння, тоді як у сорту Київська 27 лише до фази наливання насіння, але кількість активних бульбочок на ці періоди знизилась у сорту Подільська 1 з 35 до 24 шт. і з 27 до 12 шт. на 1 рослину в сорту Київська 27,або відповідно на 31,4 та 55,6 %.

Кількість бульбочок не в повній мірі відображає активність симбіозу тому, що бульбочки можуть мати різну масу, бути активними, малоактивними і не активними. В наших дослідах максимальна маса бульбочок була у фазі утворення зелених бобів при обробці насіння сої композиціями, що включають вітавакс 200ФФ і ДГ-75, на одну рослину у сортів сої Подільська 1 відповідно 287 мг і Київська 27 маса бульбочок становила – 222 мг.

В наступні періоди загальна маса їх залишалась високою, проте, починаючи з фази наливання, маса активних бульбочок знижується. Зокрема у сої Подільська 1 з 287 до 251-200 мг і у сорту Київська 27 з 222 мг до 178-94 мг на одну рослину.

Тривалість загального і активного симбіозу та тривалість вегетаційного періоду у сортів сої досить різнилася. Найбільш тривалий період активного симбіозу був у сої Подільська 1 110-111 днів проти 80-84 - у сорту Київська 27 був на ділянках, де створено оптимальні умови для активного симбіозу. Формування симбіотичного апарату, процесів фотосинтезу, обміну речовин та розвитку рослин сої взаємопов’язані. Нами визначені показники активного і загального симбіотичного потенціалів. Найвищі вони були у 1997 році у сорту Подільська 1 (18,6 і 20,2 тис. кг днів/ га). На варіанті з оптимальними умовами для активного симбіозу. В інші роки досліджень величини цих показників були істотно нижчими: у 1995 р. – 14,0 і 15,9 і в 1996 р. – 17,8 і 19,4 тис. кг днів/ га. Аналогічна залежність була у сорту сої Київська 27.

При створенні сприятливих умов для активного симбіозу бактерій і рослин сої у сорту Подільська 1 фіксується максимальна кількість азоту - 104 кг/га, а в кращі за вологозабезпеченістю роки азотфіксація сягала 110-133 кг/га, що на 64-85 кг/га більше в порівнянні з контролем. Аналогічні результати були й по сорту Київська 27, але абсолютні показники азотфіксації були значно нижчими.

УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ НАСІННЯ СОРТІВ СОЇ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ

Критерієм оцінки ефективності процесів фотосинтезу, біологічної фіксації азоту та формування продуктивності рослин є показники індивідуальної продуктивності рослин та величина урожайності та якості насіння сої.

Біометричні дослідження показали, що складові структури урожаю залежать як від генетичного потенціалу сортів так і гідротермічних умов, в яких вони його реалізують, а також факторів, що були поставлені на вивчення.

Максимальна кількість бобів (14,6-15,2 шт.), насіння (28,8-30,2 шт.) на одній рослині і маса 1000 насінин (172-174 г) були у сої сорту Київська 27 при обробці насіння композиціями, що включали системний протруйник вітавакс 200 ФФ або вітавакс 200 ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ 75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію.

Сортових особливостей у формуванні кількості насінин у бобі у досліджуваних сортів не спостерігалося.

Важливим показником індивідуальної продуктивності рослин сої є маса насіння з однієї рослини та маса 1000 насінин. Досліджувані сорти сої формували ці показники при ранніх строках сівби. Найбільша маса насіння з однієї рослини у сортів Київська 27 і Подільська 1 була у варіантах, де застосовували вітавакс 200 ФФ і ДГ-75 відповідно 4,95-5,25 і 5,34-5,62 г. Аналогічну залежність від впливу факторів, що вивчались, встановлено і на показник маси 1000 насінин, яка становила у сортів Київська 27 та у сорту Подільська 1 відповідно 172-174 і 170-171 г. При оптимально-ранньому і оптимальному строках сівби ефективність композицій для обробки насіння сортів сої була нижчою порівняно з раннім строком сівби.

Висота закладки бобів у нижньому ярусі у сорту Подільська 1 за строками сівби становила 13,9-14,2 см (при ранньому), 13,2-13,7 см (при оптимально-ранньому) і 13,3-13,5 см (при оптимальному). Аналогічна залежність була і у сорту Київська 27, але абсолютні показники висоти закладки бобів у нижньому ярусі були меншими і складали в умовах регіону по строках сівби відповідно 9,8-10,1 см, 9,9-10,2 см та 10,1-10,3 см .

Строки сівби і композиції для обробки насіння перед сівбою, які включають системний протруйник вітавакс 200 ФФ і біологічний стимулятор росту ДГ 75 позитивно впливають на формування високої урожайності сої (табл.2).

Таблиця 2.

Урожайність насіння сортів сої залежно від впливу строку сівби та стимуляторів росту, ц/ га (середнє за 1995-1997 рр.)

Строки сівби | Стимулятори росту

Ризоторфін + Мо | Ризоторфін + Мо + вітавакс 200ФФ | Ризоторфін + Мо + вітавакс 200ФФ + ДГ-75

Київська 27

Сівба при температурі 6°С в грунті на глибині 10 см. | 25,5 | 26,6 | 27,1

Сівба при температурі 8°С в грунті на глибині 10 см. | 26,1 | 27,0 | 27,4

Сівба по рівню термічного режиму (РТР) в грунті 12°С на глибині 10 см. | 26,8 | 27,6 | 27,9

Подільська 1

Сівба при температурі 6 °С в грунті на глибині 10 см. | 26,3 | 27,8 | 29,1

Сівба при температурі 8 °С в грунті на глибині 10 см. | 27,0 | 28,4 | 29,8

Сівба по рівню термічного режиму (РТР) в грунті 12 °С в грунті 10 см. | 27,5 | 28,9 | 30,1

НІР 05 А – 0,27; В – 0,27; С – 0,22; АВ – 0,47; АС – 0,39; ВС – 0,39; АВС – 1,16

Сівба сої Подільська 1 у ранній строк з обробкою насіння перед сівбою композицією, що включала вітавакс 200 ФФ і ДГ 75 забезпечили урожайність насіння на рівні 29,1 ц/га, в оптимально-ранній строк – 29,8 і в оптимальний строк – 30,1 ц/ га. Так, як на п’ятипроцентному рівні значущості ці різниці не істотні, то можна стверджувати, що завдяки створенню сприятливих умов для росту і розвитку рослин забезпечується однакова урожайність насіння як при ранніх так і оптимальних строках сівби. Аналогічна залежність у сорту Київська 27, але абсолютні величини урожайності насіння були нижчими і становили 27,1-27,9 ц/га, що в порівнянні з аналогічними варіантами по сорту Подільська 1 менше на 2,0-2,2 ц/га.

Таким чином, результати наших досліджень показали, що в умовах центрального Лісостепу України на чорноземах опідзолених поряд із оптимальним строком сівби, встановленим за рівнем термічного режиму (РТР) в грунті – 12 0С на глибині 10 см можна застосовувати ранні строки сівби сої, але з обов’язковою обробкою насіння композиціями, що включають системний протруйник типу вітавакс 200 ФФ та біологічний стимулятор росту ДГ-75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію. Аналіз врожайності насіння сої свідчить про наявність сортової реакції на строки сівби.

Аналізуючи вплив гідротермічних умов на процес формування врожаю сої, нами встановлені певні залежності величини врожаю сорту Подільська 1 від кількості опадів і суми активних температур за вегетацію рослин та тривалості вегетаційного періоду в зв’язку з різними строками сівби. Регресійна модель, яка описує визначену залежність має такий вигляд:

У1 = 71,234+2,197Х1-0,272Х2+0,059Х3;

У1 – показник урожайності насіння, ц/ га;

Х1 – тривалість вегетаційного періоду, днів;

Х2 – сума активних температур, 0С;

Х3 – кількість опадів, мм.

Коефіцієнти парної кореляції між величиною врожаю насіння і сумою активних температур за вегетацію рослин (r = 0,279), тобто між ними зв’язок слабкий, тоді як між врожайністю насіння і кількістю опадів (r = 0,418) зв’язок середній. Відмічено сильні кореляційні зв’язки між кількістю опадів та тривалістю вегетаційного періоду(r = 0,928), кількістю опадів та сумою активних температур за вегетаційний період у сої сорту Подільська 1 (r = 0,952). Коефіцієнт множинної регресії позитивний і тісний - 0,744; він діє в межах 55% досліджуваних випадків (R = 0,55). Дольова участь відмічених факторів у процесі формування врожаю насіння сої Подільська 1 відображена на рис. 2.

Рис. 2. Дольова участь факторів у формуванні урожаю насіння сої Подільська 1

Максимальний вміст азоту в листках рослин сої Подільська 1 – 3,46-3,50 % відмічено на початку фази цвітіння. В послідуючі фази розвитку рослин вміст азоту в листках сої знижувався у фазу повного наливання насіння до 3,06-3,02 % та у фазу повної зрілості до 1,02-1,07 %. Аналогічна залежність за вмістом азоту була і в стеблах рослин сої.

Аналіз хімічного складу насіння сортів сої показав, що в умовах центрального Лісостепу України вміст сирого протеїну у сорту Київська 27 38,6-39,0%, у сорту Подільська 1 - 38,1-38,5%.

Строки сівби майже не впливали на вміст протеїну. Максимум його відмічено у сорту Київська 27 при сівбі в оптимальний строк та при обробці насіння перед сівбою композицією, що включає вітавакс 200ФФ + ДГ-75 (39,0 %), більш ранні строки сівби майже не призводять до зниження вмісту сирого протеїну в її насінні – 38,7-38,6%. Така ж залежність була і у сорту Подільська 1.

Максимальний збір сирого протеїну (10,88 ц/га у сорту Київська 27 і 11,59 ц/га у сорту Подільська 1) відмічено у варіанті оптимального строку сівби при обробці насіння композиціями, що включали вітавакс 200ФФ і ДГ-75 (табл. ). У ранні строки сівба сої забезпечила відповідно збір сирого протеїну у сортів Київська 27 і Подільська 1 становив відповідно 10,46 ц/га і 11,09 ц/га, на п’ятипроцентному рівні значимості різниця між урожаєм сортів не істотна.

Таблиця 3.

Вплив строків сівби та стимуляторів росту на збір сирого протеїну соєю, ц/га (середнє за 1995-1997 рр.)

Строки сівби | Стимулятори росту

Ризоторфін + Мо | Ризоторфін +Мо+ вітавакс 200ФФ | Ризоторфін + Мо + вітавакс 200ФФ + ДГ-75

Київська 27

Сівба при температурі 6 0С в грунті на глибині 10 см | 9,72 | 10,21 | 10,46

Сівба при температурі 8 0С в грунті на глибині 10 см | 10,00 | 10,40 | 10,60

Сівба по рівню термічного режиму (РТР) в грунті 12 0С на глибині 10 см | 10,34 | 10,71 | 10,88

Подільська 1

Сівба при температурі 6 0С в грунті на глибині 10 см | 9,94 | 10,56 | 11,09

Сівба при температурі 8 0С в грунті на глибині 10 см | 10,31 | 10,88 | 11,44

Сівба по рівню термічного режиму (РТР) в грунті 12 0С на глибині 10 см | 10,48 | 11,10 | 11,50

НІР 05 = А – 0,10; В – 0,10; С – 0,08; АВ – 0,18; АС – 0,14; ВС – 0,14; АВС – 0,25

Накопичення вищих жирних кислот в насінні сої проходить у період наливання та його дозрівання. В середньому за три роки досліджень через 25 днів після цвітіння вміст вищих жирних кислот в насінні сої Подільська 1 складав: стеаринової – 4,65; пальмітинової - 12,3; олеїнової – 18,94; лінолевої – 50,15 і ліноленової – 12,2%. В наступні періоди вегетації рослин відбувалося зниження вмісту пальмітинової і лінолевої кислот та зростання олеїнової та лінолевої.

На 85 день після цвітіння вміст вищих жирних кислот складав: стеаринової – 4,68; пальмітинової - 11,0; олеїнової – 19,9; лінолевої – 59,38 і ліноленової – 5,04%, що свідчить про формування біологічно повноцінного жиру в насінні сої Подільська 1. Гідротермічні умови та строки сівби впливали на якісну структуру жирнокислотного складу в межах норми, тому то як абсолютні і відносні показники цієї господарсько-цінної ознаки обумовлені генетичною спадковістю. За ранніх строків сівби вміст рослинного жиру у сорту Київська 27 17,38 - 17,41% і коливався в межах у сорту Подільська 1 - 17,43 - 17,45%. В інші строки сівби вміст жиру в насінні цих сортів сої знижується, що узгоджується із дослідженнями И.Г. Ковшик, Е.Т. Наумченко (1997).

ЕКОНОМІЧНА І ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ

ВИРОЩУВАННЯ СОЇ НА НАСІННЯ

Строки сівби і композиції по обробці насіння впливають не тільки на процеси росту і розвитку рослин, величину і якість урожаю насіння, але й на показники економічної ефективності. Нами встановлено, що застосування композицій, які включають вітавакс 200 ФФ і біологічний стимулятор росту ДГ 75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію, сприяють зростанню рівня рентабельності витрат на вирощування сої (табл. 4).

Таблиця 4.

Економічна ефективність вирощування сої Подільська 1 (середнє за 1995-1997 рр.)

Варіанти досліду | Урожайність

насіння, ц/ га | Вартість урожаю

з 1 га, грн. | Затрати на

вирощування сої,

грн./ га | Умовно чистий прибуток, грн./ га | Собівартість 1 ц насіння, грн. | Рівень

рентабельності, %

Композиції по обробці насіння | Строк сівби

Ризоторфін + Мо (фон) | Посів при t 6 °С в грунті на глибині 10 см | 26,3 | 1894 | 638 | 1256 | 24,26 | 197

Посів при t 8 °С в грунті на глибині 10 см | 27,0 | 1944 | 650 | 1294 | 24,07 | 199

Посів по РТР в грунті 12 °С в грунті 10 см | 27,5 | 1980 | 653 | 1327 | 23,74 | 203

Фон +

вітавакс 200ФФ | Посів при t 6 °С в грунті на глибині 10 см | 27,8 | 2002 | 658 | 1344 | 23,67 | 204

Посів при t 8°С в грунті на глибині 10 см | 28,4 | 2045 | 665 | 1380 | 23,42 | 208

Посів по РТР в грунті 12 °С в грунті 10 см | 28,9 | 2081 | 669 | 1412 | 23,15 | 211

Фон +

вітавакс 200ФФ + ДГ-75 | Посів при t 6 °С в грунті на глибині 10 см | 29,1 | 2095 | 672 | 1423 | 23,09 | 212

Посів при t 8°С в грунті на глибині 10 см | 29,8 | 214 | 681 | 1465 | 22,85 | 215

Посів по РТР в грунті 12 °С в грунті 10 см | 30,1 | 2167 | 684 | 1483 | 22,72 | 217

В середньому за три роки найвищий умовно чистий прибуток (1331-1349 грн./га по сорту Київська 27 та 1412-1483 грн./га по сорту Подільська 1) одержано на ділянках, де застосовували композиції, що включають системний протруйник вітавакс 200 ФФ чи вітавакс 200 ФФ і біологічний стимулятор росту ДГ-75 на фоні ризоторфіну і молібденово-кислого амонію. На цих варіантах була найменша собівартість одиниці продукції (відповідно 24,40-23,77 та 24,01-23,66 грн./ц у сорту Київська 27 та 23,67-23,15 і 23,09-22,72 грн./ц у сорту Подільська 1) та найвищий рівень рентабельності (203-204 %) у сорту Київська 27 і (211-217 %) у сорту Подільська 1.

Таким чином, в умовах центрального Лісостепу України найбільш економічно виправданими є варіанти, де застосовували композиції по обробці насіння, які включали системний протруйник вітавакс 200 ФФ чи вітавакс 200 ФФ + біологічний стимулятор росту ДГ-75.

Найвищі показники акумульованої енергії з урожаю насіння та побічної продукції з одиниці площі (105349 МДж/га – у сорту Київська 27) та (113948 МДж/га – у сорту Подільська 1) одержано на ділянках, де сою висівали в оптимальні строки та обробляли насіння перед сівбою композиціями, що включали ризоторфін + Мо + вітавакс 200 ФФ + ДГ-75. На цих варіантах були найвищі коефіцієнти енергетичної та біоенергетичної ефективності. Зокрема по сорту Київська 27 вони становили 3,08 і 4,08 та 3,22 і 4,22 по сорту Подільська .

Таким чином, з енергетичної точки зору поєднання системного протруйника вітавакс 200 ФФ із біологічним стимулятором росту ДГ-75 на фоні ризоторфіну і молібденовокислого амонію є ефективним, особливо при ранніх строках сівби сої. Серед сортів сої вища енергетична ефективність вирощування була у сорту Подільська 1.

Висновки

1.

2.