Інститут землеробства

Української академії аграрних наук

Дробітько Антоніна Вікторівна

УДК 633.853:631.816

Формування урожаю зерна сої залежно

від прийомів вирощування в умовах

південно-західного Степу України

Спеціальність – 06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Інституті кормів Української Академії Аграрних Наук в 1995-1998 рр.

Науковий керівник: – доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Бабич Анатолій Олександрович, Інститут кормів УААН, радник дирекції, завідувач відділу селекції та технології вирощування зернобобових культур.

Офіційні опоненти – доктор сільськогосподарських наук, професор Зінченко Олександр Іванович, Уманська державна аграрна академія, завідувач кафедри рослинництва і кормовиробництва; –

кандидат сільськогосподарських наук Завєрюхін Володимир Іванович, Інститут землеробства південного регіону УААН, провідний науковий співробітник лабораторії зернових та зернобобових культур.

Провідна установа: Білоцерківський державний аграрний університет,

м.Біла Церква

Захист дисертації відбудеться 20.03.2002 р. о 14 год. на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт.Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

Автореферат розіслано 15.02.2002 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Кравченко Л.О.

1. Загальна характеристика роботи

Соя є неперевершеною за унікальним біохімічним складом зернобобовою культурою, в якій міститься 18-21% жиру, 38-40% білка, а також ряд вітамінів, мікроелементів та багато інших цінних сполук.

Збільшення виробництва сої набуває особливого значення в період ринкових реформ, коли вирішуються завдання інтенсифікації тваринництва, для чого потрібні високоякісні білкові корми. В зоні Степу, як і в інших регіонах України, в балансі кормів переважають низько- і середньо-протеїнові джерела білку, обмаль високопротеїнових, яким є білок сої та інших зернобобових культур. Без сої, як показує світовий і вітчизняний досвід, вирішити проблему білку у тваринництві і в харчовій промисловості не вдається.

Актуальність теми. У даний час в Україні площі посіву сої незначні, виробництво її не стабільне, урожайність не відповідає потенціальним можливостям цієї культури. Невисока урожайність сої в умовах півдня свідчить про недостатнє вивчення в цьому регіоні особливостей росту і розвитку рослин інтенсивних сортів сої, процесів фотосинтезу і біологічної фіксації азоту, формування їх урожаю, впливу режимів мінерального живлення на активність цих процесів, використання ризоторфіну і стимуляторів росту на величину і якість її насіння. Ці питання є досить актуальними і недостатньо вивченими в умовах південно-західного Степу України.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження проводились згідно з тематикою наукових досліджень Інституту кормів УААН та НТП УААН “Кормовиробництво” на 1996-2000 рр. (номер державної реєстрації 0196U018128).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було – вивчення особливостей формування урожаю зерна сої в умовах південно-західного Степу України залежно від прийомів технології вирощування.

Для досягнення цієї мети були поставлені слідуючі задачі:

·

· виявити вплив доз мінеральних добрив, ризоторфіну на ріст і розвиток, формування урожаю та якість зерна сортів сої;

· встановити ефективність застосування біологічних стимуляторів росту на активізацію бобово-ризобіального симбіозу і урожайність зерна сої;

· визначити біоенергетичну і економічну ефективність вивчаємих прийомів технології вирощування сої.

Об'єкт дослідження – процес формування продуктивності та якості зерна різних сортів сої в умовах південно-західного Степу залежно від агротехнічних прийомів вирощування.

Предмет дослідження – соя та прийоми підвищення її урожайності.

Методи дослідження – польовий для визначення урожайності; розрахунковий для визначення дози мінеральних добрив; вимірювально-ваговий для встановлення висоти рослин, площі листкової поверхні і фотосинтетичних показників, сухої речовини, структури рослин; лабораторний для проведення аналізів хімічного складу зерна; розрахунково-порівняльний для оцінки економічної та енергетичної ефективності технології вирощування сої; математично-статистичний для проведення дисперсійного аналізу та статистична обробка даних для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень.

Наукова новизна. Вперше в умовах південно-західного Степу виявлено високопродуктивні сорти сої, встановлена ефективність мінеральних добрив, препарату бульбочкових бактерій, біологічних стимуляторів росту на ріст і розвиток її рослин, формування урожаю, якість зерна сої, особливості формування листкової поверхні. Визначено міжфазний і загальний фотосинтетичний потенціал, а також хімічний та амінокислотний склад районованих і перспективних сортів сої, економічну та енергетичну ефективність технології вирощування сої.

Практична цінність результатів дослідження. Розроблені рекомендації по удосконаленню окремих технологічних прийомів вирощування сої, які забезпечують отримання на незрошувальних землях в умовах південно-західного Степу 16-20 ц/га.

Основні результати досліджень, узагальнені в дисертації, впроваджені у сільськогосподарське виробництво господарств Братського та інших районів Миколаївської області і пройшли виробничу перевірку у фермерському господарстві “Відродження” Братського району (на площі 30 га), в АТ “Бармашово” Жовтневого району (на площі 200 га), в КСП “Родіна” Новобузького району (на площі 100 га), у ТОВ “Колос” Доманівського району (на площі 50 га), а також знаходять застосування в інших господарствах Миколаївської науково-виробничої системи “Соя”.

Наукові розробки були включені також в республіканські та обласні рекомендації, плани впровадження результатів досліджень при розробці науково-обґрунтованої системи рослинництва і кормовиробництва.

Особистий внесок здобувача полягає у закладці і проведенні польових і лабораторних досліджень, проведенні аналітичного огляду вітчизняної і зарубіжної літератури з питань застосування мінеральних добрив, стимуляторів росту, ефективності азотфіксації і інших питань, узагальнені і підготовці до друку матеріалів дисертаційної роботи, впровадженні результатів досліджень у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на засіданнях лабораторії селекції і технології вирощування зернобобових культур та засіданнях Вченої ради Інституту кормів УААН (Вінниця, 1996, 1997, 1998 рр.), кафедри рослинництва і кормовиробництва Уманської СГА (1998 р.), республіканській координаційній раді з питань кормовиробництва, третій Всеукраїнській конференції “Виробництво, переробка і використання сої на кормові та харчові цілі” (м.Вінниця, 2000 р.), Першій науковій міжвузівській конференції аспірантів та молодих викладачів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (Вінниця, Державний аграрний університет, 2001 р.), міжнародній конференції “Реформування сільського господарства: підсумки, проблеми, перспективи” (Миколаїв, 2001 р.).

Публікації. За результатами наукових досліджень опубліковано 6 наукових праць, в тому числі 5 статей в наукових фахових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 177 сторінках машинописного тексту. Вона включає вступ, 6 розділів, висновки та пропозиції виробництву, список використаних літературних джерел і додатки. В основній частині вміщено 41 таблицю, 10 рисунків.

Список використаних літературних джерел включає 217 найменувань, з яких 18 іноземних авторів.

Зміст роботи

РОзділ 1. Формування урожаю зерна сої залежно від прийомів її вирощування в умовах південно-західного Степу України (огляд літератури)

В розділі подано короткий аналіз результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних авторів з питань вивчення впливу мінеральних добрив, інокуляції та біологічно активних речовин на урожайність та якість насіння сої, а також необхідність підбору різних сортотипів і сортів для конкретної грунтово-кліматичної зони. На основі здійсненого аналізу літературних джерел визначені питання, які ще не достатньо вивчено, обґрунтована необхідність проведення нових досліджень.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Робота виконувалась в період 1995-1998 рр. в КСП “Зоря” Братського району Миколаївської області, яке є базовим господарством Інституту кормів УААН. Господарство розміщене в південно-західній частині Степу. Польові досліди проводили в польовій сівозміні господарства.

Ґрунти дослідної ділянки представлені чорноземом звичайним малопотужним легкоглинистим на лесі, з вмістом гумусу 3,5 – 4,0%. Маса гумусу в шарі 0-30 см в середньому становить 130-150 т/га.

Реакція ґрунтового розчину нейтральна – 6,5-6,8 рН, гідролітична кислотність в межах 0,54-1,1 мг екв. на 100 г ґрунту. Сума поглинутих основ складає 38-43 мг екв. на 100 г ґрунту.

Ступінь насичення основами – 97,1-98,7%. Вміст доступного для рослин азоту – 6,2-8,8 мг на 100 г ґрунту.

Гідротермічні умови в роки проведення досліджень відрізнялися за кількістю опадів і сумою активних температур від середньорічних показників. Так, кількість опадів у 1995 р. за квітень-вересень становила 182,3 мм, у 1996 р. – 67,0 мм, у 1997 р. – 217,0 мм, у 1998 р. – 168,6 мм. Суми активних температур за цей період мали показники відповідно – 3359, 3860, 3069, 3580°С.

Основний метод досліджень – польовий дослід, який доповнювався лабораторними дослідженнями і спостереженнями, хімічними аналізами рослин, зерна, ґрунту. Вивчали особливості росту і розвитку, ризобіальної ефективності районованих і перспективних сортів сої, що належать до різних сортотипів – ранньостиглого, середньораннього, середньостиглого, вплив мінеральних (фосфорних і азотно-фосфорних) добрив в поєднанні з ризоторфіном, а також стимуляторів на ріст і розвиток, та урожайність різних сортів сої.

Для вивчення цих питань було проведено три польових досліди.

Дослід 1. Ріст і розвиток сортів сої інтенсивного типу

В цьому досліді протягом чотирьох років вивчали особливості росту і розвитку рослин 11 сортів сої, в тому числі тривалість їх міжфазних періодів, фотосинтетичну активність посівів (МФП і SФП), вміст протеїну, жиру і амінокислотний склад зерна, урожайність та інші показники.

Дослід 2. Вплив добрив, інокуляції і їх поєднання на ріст, ризобіальну ефективність і урожайність різних сортів сої

В цьому досліді вносили мінеральні добрива (фосфорні і азотно-фосфорні), висівали насіння без інокуляції і з інокуляцією ризоторфіном двох сортів сої за такою схемою: фактор А – сорти: 1) Аркадія одеська, 2) Альтаір; фактор В – інокуляція: 1) без інокуляції, 2) інокуляція; фактор С – мінеральні добрива: 1) без добрив, 2) Р60, 3) N30P60, 4) N60P60.

Дослід 3. Вивчення впливу біологічних стимуляторів на ріст, ризобіальну ефективність сої

Дослід включав сім варіантів обробки стимуляторами росту: Д-2, Д-7, Д-0,71, ДГ-500, ДГ-477, ДГ-918, ДГ-358. Стимуляторами росту обробляли насіння сої з використанням плівкоутворюючого препарату з Інституту біоорганічної хімії НАН України.

Посівна площа ділянок у дослідах – 100 м2, облікова – 50 м2. Повторність триразова. Сівбу сої проводили сівалкою СО-4,2 з міжряддям 70 см, густота рослин – 450 тис./га. Збирання сої на зерно прводили прямим комбайнуванням.

В польових дослідах проводили слідуючі спостереження і дослідження:

·

· підрахунок густоти рослин проводили в фазу повних сходів і перед збиранням урожаю на двох несумісних повторностях;

· для біометричних аналізів відбирали по 10 рослин з кожної ділянки в несуміжних повторностях в основні фази вегетації;

· відмічали дати утворення бульбочок, появу в них леггемоглобіну, перехід його в холіглобін, початок і повну мінералізацію бульбочок, визначали кількість і масу бульбочок за методом Г.С. Посипанова (1983, 1991);

· площу листкової поверхні на рослині визначали методом висічок, використовуючи методику А.О. Ничипоровича та ін. (1961);

· в рослинах у динаміці визначали вміст сухої речовини – азоту, фосфору і калію, сирої клітковини, сирого жиру згідно Інструкції для лабораторій Державної агрохімічної служби по аналізу кормів (1978) та Інституту кормів УААН (1982);

· вміст валової енергії (ВЕ) в сухій надземній біомасі сої визначали, взявши за основу показник вмісту ВЕ в 1 кг сухої речовини (16732 кДж); вміст обмінної енергії (ОЕ) в сухій надземній біомасі вираховували за рівнянням Аксельсона:

ОЕ=13,1 (ср – Кл ? 1,05),

де ср – одиниця сухої речовини; Кл – клітковина; 1,05 – поправочний коефіцієнт; 13,1 – коефіцієнт, одержаний в результаті врахування перетравності сухої речовини корму.

·

· урожайність сої визначали шляхом суцільного збирання ділянок переобладнаним комбайном СК-5 “Нива” і зважували з кожної ділянки;

· статистичний аналіз данних урожайності проводили за методом дисперсійного аналізу на ЕОМ (Б.А.Доспєхов, 1985);

· аналіз біоенергетичної ефективності вирощування різних сортів сої та прийомів підвищення урожайності сої визначали згідно методик проведення дослідів з кормовиробництва і годівлі тварин Інституту кормів УААН (1994, 1998);

· економічну ефективність вирощування різних сортів та прийомів підвищення урожайності сої визначали згідно загальноприйнятих методів;

· технологія вирощування сої на дослідних ділянках була загальноприйнятою для зони, крім нових прийомів, які вивчали в дослідах.

Результати досліджень

Розділ 3. Вплив мінеральних добрив та інокуляції на продуктивність сортів сої

В 1995-1998 рр. трифакторні досліди закладали за схемою, яка включала 4 варіанти: 1) без добрив; 2) Р60; 3) N30P60; 4) N60P60. Висівалися сорти сої Аркадія одеська і Альтаір без інокуляції і з інокуляцією насіння. Особливих змін проходження фаз вегетації під впливом мінеральних добрив не спостерігалось, лише при внесенні N60P60 було відмічено деяку затримку в настанні генеративних фаз вегетації. Особливо це було помітно за умов достатнього зволоження в 1997 р., коли за квітень-вересень випало 217 мм опадів.

Внесення N30P60 не було ефективнішим порівнянно з внесенням Р60 і висівом інокульованого насіння. Збільшення дози азоту до N60 при дозі фосфору P60 дещо подовжувало тривалість міжфазного і загального періоду вегетації в порівнянні з внесенням P60.

Мінеральні добрива та інокуляція впливали на показники лінійного росту основного стебла рослин сої (рис.1, 2, 3, 4). Вплив інокуляції на висоту рослин в роки досліджень був меншим, ніж мінеральних добрив.

Внесення мінеральних добрив збільшувало висоту прикріплення бобів нижнього ярусу. Так, при внесенні N60P60 в поєднанні з інокуляцією висота прикріплення нижніх бобів сорту Аркадія одеська збільшилась в 1995 р. з 9,3 до 14,9 см, в 1996 р. – з 5,2 до 10,5, в 1997 р. – з 13,3 до 20,1, в 1998 р. – з 9,3 до 16,1 см; сорту Альтаір відповідно – з 10,3 до 16,2 см; 6,8 до 12,3, 14,7; до 21,5 і з 10,3 до 17,5 см.

Аналізуючи динаміку наростання площі листкової поверхні сої в онтогенезі рослин, слід відмітити, що у середньому за 1995-1998 рр. посіви сорту Аркадія одеська мали найвищий показник листкової поверхні 33,7 тис. м2/га при внесенні N60P60 в фазі наливу насіння. За поєднання мінеральних добрив з інокуляцією цей показник становив 34,5 тис. м2/га, на контролі – 31,2 тис. м2/га.

Можна також відмітити, що інокуляція не мала значного впливу на формування листкової поверхні. Різниця між величиною площі листкової поверхні на ділянках з інокуляцією і без інокуляції була незначною і становила 0,1-0,8 тис. м2/га для обох сортів.

Мінеральні добрива та інокуляція суттєво впливали на фотосинтетичний потенціал посівів сої. Максимальний фотосинтетичний потенціал мали посіви на ділянках, де вносили мінеральні добрива в дозі N60P60 і проводили інокуляцію. В період повного наливу насіння-фізіологічної стиглості фотосинтетичний потенціал посіву становив 2,53 млн. м2·днів/га у сорту Аркадія одеська, та 2,1 млн. м2/га у сорту Альтаір, що більше порівняно з контрольним варіантом відповідно на 0,32 та 0,33 млн. м2/га або 11,5 та 13,8%.

Рис.1. Динаміка висоти рослин сої Аркадія одеська (без інокуляції) Рис.2. Динаміка висоти рослин сої Аркадія одеська (інокуляція)

Рис.3. Динаміка висоти рослин сої Альтаір (без інокуляції) Рис.4. Динаміка висоти рослин сої Альтаір (інокуляція)

Найбільші показники чистої продуктивності фотосинтезу в середньому за 1995-1998 рр. були в першій половині вегетації-до початку цвітіння відповідно по сортах Аркадія одеська – 3,82-3,99 г/м2 та Альтаір – 3,64-3,90 г/м2. Під час цвітіння та утворення бобів цей показник зменшувався, а в період наливу насіння він знову збільшувався і у сорту Аркадія одеська становив 2,89-3,24 г/м2 за добу, у сорту Альтаір – 2,74-3,15 г/м2 за добу.

Дослідження динаміки накопичення сухої речовини при внесенні мінеральних добрив в поєднанні з інокуляцією насіння показали, що до початку цвітіння накопичення сухої речовини йде повільно, в період цвітіння-повного налив насіння – інтенсивніше. Цей показник у сорту Аркадія одеська становив 1,9-2,1 г/м2 за добу, у сорту Альтаір – 1,82-2,07 г/м2 за добу.

За роки досліджень найбільша маса сухої речовини (53,04 ц/га) формувалась у фазі повного наливу-фізіологічної стиглості на ділянках, де вносили N60Р60 в поєднанні з інокуляцією у сорту Аркадія одеська, а найменша – на ділянках без добрив та інокуляції.

Результати досліджень в різко контрастні за агрокліматичними ресурсами роки свідчать про те, що інокуляція та її поєднання з мінеральними добривами є досить ефективними в плані підвищення ризобіальної активності сої. В умовах регіону утворення бульбочок на коренях сої починається через 10-12 днів після повних сходів.

Слід відмітити, що підвищення доз азоту з N30 до N60 знижувало ефективність інокуляції у обох сортів. Найкращі результати одержано при поєднанні N30P60 з інокуляцією. Перевага цього варіанту особливо спостерігалась у сприятливому за вологозабезпеченням 1997 р. Найбільша кількість бульбочок відмічена на ділянках, де вносили невисокі дози добрива N30P60 в поєднанні з інокуляцією насіння у кінці фази цвітіння: у сорту Аркадія одеська налічувалось 61 бульбочки, у сорту Альтаір – 68.

Можна відмітити високий відсоток бульбочок на коренях сої з леггемоглобіном. В 1997 р. у сорту Аркадія одеська із 40 проведених підрахунків бульбочок з леггемоглобіном було 47,5%, у сорту Альтаір – 37,5%.

Дослідженнями встановлено, що під впливом інокуляції, особливо на фоні фосфорних добрив, леггемоглобін появлявся в бульбочках на 2-3 дні раніше у цих сортів. Причому середня кількість бульбочок на одній рослині сої при внесені азотно-фосфорних добрив N60P60 в поєднанні з інокуляцією становила: у сорту Аркадія одеська – 50, сорту Альтаір – 60.

Наші спостереження показали, що перехід леггемоглобіну в холіглобін під впливом фосфорних добрив, особливо в поєднанні з інокуляцією затримувався на 2-3 дні. При внесенні N60P60 перехід леггемоглобіну в холіглобін без інокуляції прискорювався на 2-3 дні. При внесенні N60P60 в поєднанні з інокуляцією цей перехід, навіть дещо затримувався, порівняно з контролем. Так, в 1995 р. на посівах сорту Аркадія одеська перехід леггемоглобіну в холіглобін на ділянках без добрив та інокуляції наступив 4 серпня, під впливом інокуляції він затримувався на 2 дні. При внесенні фосфорних добрив цей перехід відбувався на 3 дні пізніше, а при внесенні N60P60 наступав 2 серпня, або на 2 дні раніше, ніж без добрив, і на 5 днів раніше, ніж при внесенні фосфорного добрива P60 в поєднанні з інокуляцією насіння.

Лізис (розклад) бульбочок на коренях сої наступав також неодночасно: при внесенні N60P60 він наступав 10 серпня, P60 + інокуляція – 12 серпня. Приблизно, такі ж відмінності спостерігалися і в послідуючі роки досліджень.

Отже, можна зробити висновок, що інокуляція взагалі та її поєднання з внесенням фосфорних і азотно-фосфорних добрив скорочували період активної симбіотичної азотфіксації сої.

Мінеральні добрива та інокуляція впливали на формування і діяльність симбіотичного апарату цієї культури. Встановлено, що в роки з підвищеною інсоляцією та дефіцитом вологи, яким був 1996 р., коли прискорювалися процеси росту і розвитку рослин сої, більша кількість бульбочок відмічена в дещо ранні фази її вегетації, ніж в роки із більш сприятливим для неї вегетативним періодом. Тобто, ріст і розвиток та формування симбіотичного апарату взаємопов'язані.

В роки з більш сприятливими умовами вологозабезпечення, яким був

1997 р., спостерігається більш повільний розвиток рослин, формується більш потужний фотосинтетичний та симбіотичний апарат, більша тривалість активного симбіозу.

Найбільша тривалість загального й активного симбіозу (75/83 і 75/81 днів, в чисельнику – тривалість активного симбіозу, знаменнику – тривалість загального симбіозу) спостерігалась при внесенні мінеральних добрив у дозах P60 та N30P60 в поєднанні з інокуляцією як в посівах сорту Аркадія одеська, так і сорту Альтаір.

Внесення мінеральних добрив в поєднанні з інокуляцією суттєво впливало на індивідуальну продуктивність рослин сої. В середньому за 1995-1998 рр. максимальна кількість бобів (21,9), насінин (42,05) на одній рослині, а також маса 1000 насінин (142,0 г) відмічена на ділянках, де вносили N60Р60 в поєднанні з інокуляцією у сорту Аркадія одеська. Це більше порівняно з ділянками контрольного варіанту відповідно на 3 боби, 6,99 насінин і 10,0 г. У сорту Альтаір ці показники становили: бобів – 17,7, насінин – 33,37 на одній рослині, маса 1000 насінин – 137 г, що більше з ділянками контрольного варіанту відповідно на 3,1, 7,26 і 9,0.

Одним із важливих показників індивідуальної продуктивності є маса насіння з однієї рослини та маса 1000 насінин. Ці показники в найбільшій мірі залежали від забезпеченості поживними речовинами. Максимальна маса насіння з однієї рослини сорту Аркадія одеська – 5,97 г і сорту Альтаір – 4,57 г та маса 1000 насінин відповідно – 142,0 і 137,0 г були при внесенні N60Р60 в поєднанні з інокуляцією, що більше порівняно з ділянками контрольного варіанту на 1,33; 1,23 і 10,0 і 9,0 г відповідно по сортах.

Внесення мінеральних добрив в поєднанні з інокуляцією позитивно впливало на величину урожаю насіння сої. Так, в середньому за 1995-1998 рр. максимальна урожайність насіння сої сорту Аркадія одеська 20,9 ц/га, сорту Альтаір – 16,0 ц/га була на ділянках, де вносили удобрення N60P60 в поєднанні з інокуляцією насіння, що більше на 4,7 і 4,3 ц/га, або 29,01 і 36,8% порівняно з ділянками контрольного варіанту, де не вносили мінеральні добрива та не проводили інокуляцію насіння (табл.1).

Найвищий середньорічний приріст урожайності сорту Аркадія одеська був при внесенні N60Р60 без інокуляції – 16,7%, з інокуляцією – 29,01%. Приріст від інокуляції був значно нижчим, ніж від внесення азотно-фосфорних добрив, але вищим, ніж від одних фосфорних добрив, в тому числі і в поєднанні з інокуляцією. На ділянках без мінеральних добрив приріст урожаю від інокуляції становив 6,2%, при внесенні Р60 і інокуляції – 11,73-29,01%.

Значно вищі показники приросту були від мінеральних добрив та інокуляції по сорту Альтаір, але самі середньорічні показники урожайності дещо поступалися сорту Аркадія одеська. Це пояснюється тим, що у сприятливому за вологозабезпеченням 1997 р. сорт Аркадія одеська за урожайністю майже на 10 ц/га перевищував сорт Альтаір.

Таблиця 1

Урожайність насіння сої залежно від мінеральних

та бактеріальних добрив, ц/га

Добрива У р о ж а й н і с т ь

1995 р. 1996 р. 1997 р. 1998 р. Середнє

Аркадія одеська

Без добрив Без інокуляції 13,0 11,3 24,0 16,4 16,2

Р60 13,7 11,7 25,1 17,5 17,0

N30Р60 14,4 12,5 26,3 18,2 17,9

N60Р60 15,3 13,6 27,5 19,0 18,9

Без добрив Іноку-ляція 14,1 11,9 25,8 17,0 17,2

Р60 14,9 12,5 26,7 18,3 18,1

N30Р60 15,3 14,1 28,8 19,8 19,5

N60Р60 16,0 16,1 29,7 21,8 20,9

Альтаір

Без добрив Без інокуляції 11,4 7,5 14,3 13,5 11,7

Р60 12,3 8,4 15,6 13,9 12,6

N30Р60 12,9 9,1 16,4 14,8 13,3

N60Р60 13,8 9,9 18,9 16,0 14,7

Без добрив Іноку-ляція 12,2 8,0 15,0 13,8 12,2

Р60 12,7 8,9 16,5 14,6 13,2

N30Р60 15,0 10,2 18,6 15,5 14,8

N60Р60 15,7 11,5 20,0 16,9 16,0

HIP0,05 ц/га, фактори: А – сорт; В – інокуляція; С – мінеральні добрива.

1995р.: А – 0,20, В – 0,20, С – 0,28, АВ – 0,28, АС – 1,20, ВС – 0,40 АВС – 0,57;

1996р.: А – 0,16, В – 0,16, С – 0,23, АВ – 0,23, АС – 0,98, ВС – 0,33, АВС – 0,46;

1997р.: А – 0,28, В – 0,28, С – 0,40, АВ – 0,40, АС – 1,69, ВС – 0,56, АВС – 0,80;

1998р.: А – 0,24, В – 0,24, С – 0,34, АВ – 0,34, АС – 1,45, ВС – 0,48, АВС – 0,68,

Отже, в умовах південно-західного Степу поєднання мінеральних і бактеріальних добрив при вирощуванні сої є досить ефективним. Було встановлено тісні взаєзв'язки і залежності між ознаками, які вивчались. Визначивши коефіцієнти множинної кореляції можна зробити висновок, що існує сильний зв'язок між урожайністю та внесенням азотно-фосфорних добрив в поєднанні з інокуляцією. В результаті математичної обробки даних встановлені рівняння кореляції:

Y = 15,9875+0,0392*X1+0,014*X2+1,425*X3

де Х1 – вміст азоту, Х2 – вміст фосфору, Х3 – інокуляція.

Одержані результати відображено графічно у вигляді криволінійних залежностей, які дають наявну уяву про форму залежності між внесенням мінеральних добрив в поєднанні з інокуляцією та урожайністю сої (рис.5).

Рис.5. Вплив мінеральних добрив та інокуляції на урожайність насіння сої (середнє за 1995-1998 рр.)

Результатами чотирирічних досліджень встановлено, що урожайність і якість насіння сої в значній мірі залежали від внесення мінеральних добрив та інокуляції. Азотні добрива в поєднанні з фосфорними підвищували вміст в насінні сої протеїну в середньому по неінокульованому фону – на 2,3-2,6%, інокульованому – на 3,0-3,6%.

Найбільший вміст протеїну в насінні сої Аркадія одеська (41,81%) і Альтаір (38,54%) відмічено при внесенні N60Р60 в поєднанні з інокуляцією, максимальний збір сирого білка – 8,73 ц/га (Аркадія одеська) та 6,14 ц/га (Альтаір) відмічений на ділянках, де вносили N60Р60 в поєднанні з інокуляцією, що більше відповідно на 2,63 ц/га і 2,08 ц/га, порівняно з ділянками без добрив.

Фосфорні добрива (Р60) мали незначний вплив на вміст протеїну в насінні сої, забезпечуючи підвищення вмісту білка на 0,50-0,56% на неінокульованому і на 0,59-0,60% – на інокульованому фонах. Проте фосфорні добрива підвищували вміст жиру в насінні сої в більшій мірі, ніж азотно-фосфорні.

Вміст жиру в середньому за чотири роки при внесенні Р60 в поєднанні з інокуляцією насіння для сорту Аркадія одеська складав 20,22%, Альтаір – 22,53%. Особливо проявляється дія фосфорних добрив на інокульованому фоні, коли вміст жиру збільшувався на 1,2-1,3%. Проте, по неінокульованому фону найбільше проявлялася дія азотно-фосфорних добрив, при внесенні яких підвищувався вміст жиру на 1,0-1,2%. При інокуляції цей показник збільшувався на 0,4-0,5%. Сама інокуляція дещо знижувала вміст жиру в зерні.

Внесення мінеральних добрив та інокуляція впливали на збір жиру. В серед-ньому за чотири роки максимальний збір жиру 4,07 ц/га (Аркадія одеська) і 3,48 ц/га (Альтаір) одержано на ділянках, де вносили N60Р60 в поєднанні з інокуляцією.

Розділ 4. ПРОДУКТИВНІСТЬ І ЯКІСТЬ НАСІННЯ

СОЇ РІЗНИХ ГРУП СТИГЛОСТІ

Фенологічні спостереження за ростом і розвитком різних сортів сої показали, що в умовах південно-західного Степу України вони по різному реагують на гідротермічні умови року. Це обумовлювало різну тривалість міжфазних періодів і, як наслідок, змінювався вегетаційний період сорту.

В результаті значних відмінностей у строках проходження фаз вегетації сорти суттєво відрізнялися за тривалістю вегетаційного періоду по роках. Цей показник коливався від 99 до 130 днів.

Використовуючи методику М.І.Корсакова (1972), вивчаємі сорти розміщуємо в наступні групи:

1) ранньостиглі – Альтаір (вегетаційний період – 104-108 днів), Чорнобура (100-109 днів), Білгородська 48 (99-103 днів);

2) середньоранньостиглі – Аркадія одеська (114-124 днів), Гея (103-117 днів), Чарівниця степу (110-129 днів), Кріпиш (112-124 днів);

3) середньостиглі – Успіх (120-138 днів), Ізумрудна (115-130 днів), Церера (120-138 днів), Подільська 1 (118-135 днів).

Наші спостереження показали, що перший період вегетації – до настання фази цвітіння значно поступається генеративному. У ранньостиглих сортів він становить 34-38%, тоді як у сортів з більш тривалим періодом вегетації – Церери, Подільської 1, Ізумрудної, Успіху – 40-42%. Цей показник свідчить про більш високу потенціальну продуктивність сорту. Серед середньостиглих сортів певну перевагу мали сорти Кріпиш і Гея. У ранньостиглих сортів Чор-нобурої, Білгородської 48, Альтаіру, цей період був найкоротшим –39 днів, тоді як у середньостиглих сортів Церери, Подільської 1, Ізумрудної та Успіху – 50-54 дні, що порівняно із стандартним сортом Аркадія одеська на 10-14 днів більше.

Найбільша висота рослин сої була в період цвітіння-налив бобів. За цим показником виділялись сорти Чарівниця степу – 104,8 см, Успіх – 97,6, Подільська 1 – 97,1 см.

Нами вивчалася динаміка формування листової поверхні рослин у різних сортів сої. Кращі показники площі листкової поверхні на початку вегетації були у сортів Чарівниця степу і Ізумрудна – 10,8 тис.м2/га. В послідуючих фазах цей показник по сортах дещо змінювався. У фазі цвітіння найбільшу листкову поверхню сформував сорт сої Чорнобура (21,6 тис.м2/га) та Ізумрудна (20,9 тис.м2/га). У фазі утворення зелених бобів найбільшу листкову поверхню мали сорти Ізумрудна (32,8 тис.м2/га), Чорнобура (33,3 тис.м2/га) та Білгородська 48 (32,9 тис.м2/га).

На початку наливу насіння сорти сої Чарівниця степу в 1995 р. сформував площу листкової поверхні – 36,2 тис.м2/га; в 1996 р. – 34,9; в 1997 р. – 42,7; в 1998 р. – 40,1 тис.м2/га; Подільська 1 відповідно – 36,8; 35,7; 41,9; 39,3; Ізумрудна – 37,5; 36,0; 41,7; 39,3; Чорнобура – 35,7; 33,4; 40,2; 38,7 тис.м2/га.

Величина загального, або сумарного фотосинтетичного потенціалу (SФП) у сортів сої було досить різним, навіть у одних і тих же сортотипів. Так, стандартний сорт Аркадія одеська і сорт Чарівниця степу належать до середньораннього сортотипу, але різниця в показниках ФП у них була значною – 201 тис.м2·днів/га. В групі цих сортів найменшим цей показник був у сорту Кріпиш – 1893 тис.м2·днів/га, дещо більшим у сорту Альтаір – 2199 тис.м2·днів /га. Середньостиглі сорти Церера, Подільська 1, Ізумрудна і Успіх мали високі і досить близькі показники ФП – відповідно 2534, 2373, 2665 (найвищий показник серед вивчаємих сортів) і 2485 тис.м2·днів /га. На їх рівні знаходився фотосинтетичний потенціал ранньостиглого сорту Чорнобура – 2426 тис.м2·днів/га, середньораннього – Чарівниця степу – 2402 тис.м2·днів /га.

Нами вивчалася ефективність ризобіального комплексу різних сортів сої. Найбільш активна симбіотична азотфіксація спостерігалася у сортів Подільська 1, Ізумрудна, Чарівниця степу, Успіх. Найменш активною в посушливому 1996 р. вона була у ризосфері сортів Гея (6-8 бульбочок на одну рослину), Чорнобура (9-15 бульбочок), Церера (12-17 бульбочок), Кріпиш (13-18 бульбочок). Ці ж сорти відрізнялися меншою ризобіальною активністю і в сприятливому за вологоза-безпеченням 1997 р. Так, якщо у сортів Ізумрудна і Подільська 1 налічувалося 132-145 і 140-153 бульбочок на одну рослину, з них 130-140 і 120-140 з високим вмістом леггемоглобіну, то у сорту Церера відповідно – 55-60 і 53-59.

Слід відмітити, що бульбочки на кореневій системі сортів сої були великого розміру – понад 4-5 мм, окремі бульбочки досягали в діаметрі 10-12 мм і знаходилися вони на глибині до 5-6 см, переважно на основному стержні кореневої системи.

Аналізуючи урожайність різних сортотипів і сортів можна відмітити, що висока урожайність сортів Чарівниця степу і Подільська 1 вказує на те, що вони добре відзиваються на інтенсивні прийоми вирощування, однак вони негативно реагують на недостатність якогось із факторів вегетації. В середньому за 1995-1998 рр. найвищий показник урожайності був у сорту Чарівниця степу – 21,1 ц/га. Приріст порівнянно з контролем становив 19,89 % (табл.2).

Практично, аналогічною була урожайність у сорту Подільська 1 – 21,7 ц/га, приріст урожайності був досить значним і становив 4,1 ц/га, або 23,29%. Отже, для умов південно-західного Степу із середньостиглих сортів найбільш підходить сорт сої Подільська 1, із середньоранніх – Чарівниця степу. Досить високу і відносно стабільну урожайність забезпечив середньостиглий сорт Ізумрудна – 19,5 ц/га, ранньостиглий сорт Білгородська 48 – 17,9 ц/га, середньостиглий сорт Успіх – 18,3 ц/га.

Вміст протеїну і жиру в сортах значно змінюється, залежно від погодних умов вегетації. Так, у посушливому 1996 р. вміст протеїну у насінні сортів Чарівниця степу, Аркадія одеська, Альтаір, Гея перевищував показник 39%, у решти сортів – 38%, і лише у сорту Ізумрудна – 34,48%; в сприятливому за вологозабезпеченням 1997 р. вміст протеїну в насінні сорту Альтаір складав 32,2%, сорту Подільська 1 – 35,74%, Гея – 35,63%, Аркадія одеська – 34,16%.

В середньому за чотири роки найвищий вміст протеїну був у насінні сортів Аркадія одеська – 37,59%, Подільська 1 – 38,58%, Гея – (37,91%), Успіх – 37,05%. Найнижчий вміст протеїну був у сорту Церера – 34,64%. Решта сортів мала середній показник – 35,24-36,91%. В цих межах коливання спостерігався вміст протеїну у сортів Чарівниця степу – 36,16%, Білгородська 48 – 35,68, Чорнобура – 35,78, Альтаір – 35,24 і Кріпиш – 35,60%.

Таблиця 2

Урожайність насіння сортів сої, ц/га

Сорти Сортотип 1995р. 1996р. 1997р. 1998р. Середнє

Аркадія одеська середньоранній 14,9 11,3 28,0 16,3 17,6

Кріпиш середньоранній 15,6 13,2 22,8 17,9 17,4

Чорнобура ранньостиглий 13,2 6,1 21,3 14,6 13,8

Церера середньостиглий 12,9 13,0 18,2 13,6 14,4

Подільська 1 середньостиглий 16,3 15,1 33,6 21,8 21,7

Гея середньоранній 13,5 9,8 24,4 15,2 15,7

Ізумрудна середньостиглий 16,0 15,0 28,2 18,7 19,5

Білгородська 48 дуже ранньостиглий 15,7 14,2 24,5 17,5 17,9

Альтаір ранньостиглий 11,4 7,3 14,3 13,2 11,6

Чарівниця степу середньоранній 16,6 9,9 35,2 22,6 21,1

Успіх середньостиглий 15,2 14,6 23,9 19,4 18,3

НІР 0,05, ц/га 0,96 0,79 1,00 0,72

В середньому за 1995-1998 рр. найвищий вміст жиру в насінні сої був у сортів Кріпиш – 22,68%, Білгородська 48 – 21,54%, Альтаір – 21,23% та Церера – 20,92%.

В цілому спостерігається певна обернена залежність між вмістом протеїну і жиру: вищому вмісту протеїну відповідає нижчий вміст жиру. Так, у насінні сорту Подільська 1 в середньому за 1995-1998 рр. вміст протеїну складав 38,58%, тобто був найвищим, а вміст жиру– 19,40%, що нижче середніх показників вмісту жиру (20-21%).

Розділ 5. ПРОДУКТИВНІСТЬ СОЇ ЗАЛЕЖНО

ВІД ВПЛИВУ СТИМУЛЯТОРІВ РОСТУ

Нами в 1995-1998 рр. в польових дослідах вивчалася динаміка росту рослин, формування листкової поверхні, симбіотичного ризобіального комплексу, продуктивності сої під впливом стимуляторів Д-2, Д-7, Д-071, ДГ-500, ДГ-477, ДГ-918, ДГ-358.

Кращим за впливом на висоту рослин виявися препарат ДГ-500, який сприяв збільшенню висоти рослин сої порівняно до контролю у період цвітіння-бутонізація на 6,3 см, в кінці цвітіння-початок наливу – на 8,8 і в фазі повного наливу – на 7,0 см. Після ДГ-500 за впливом на висоту виявились препарати ДГ-918, Д-7 і Д-071.

Під впливом стимуляторів площа листкової поверхні збільшувалась на 0,2-3,7 тис.м2/га.

Дослідження показали, що досить висока стимулююча дія препаратів проявилась у різних за погодними умовами 1995-1998 рр. Правда, обробка препаратом Д-2, як і при вивченні впливу його на листкову поверхню, показала від'ємний результат, а саме: у фазу наливу насіння площа листкової поверхні становила 29,0 тис.м2/га порівняно до контролю 31,2 тис.м2/га. Всі інші препарати виявились ефективними.

Біологічні стимулятори, що вивчались, забезпечували приріст урожайності насіння на 10-19%, крім Д-071 (9,6%). Найбільший приріст урожайності насіння (13,9-19,9%) забезпечили деякі препарати, а саме ДГ-500, який в середньому за 4 роки підвищив урожайність на 2,3 ц/га (13,0%), ДГ-477 – на 2,9 ц/га (17,5%), ДГ-918 – на 3,3 ц/га (19,9%), ДГ-358 – на 3,0 (18,1%) (рис.6).

Рис.6. Вплив стимуляторів росту на урожайність насіння сої

(середнє за 1995-1998 рр.)

Розділ 6. БІОЕНЕРГЕТИЧНА І ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ

ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ СОЇ

Розрахунки показали, що внесення N60P60 значно підвищувало енергетичний коефіцієнт, порівняно з контролем (без добрив та інокуляції): у сої сорту Аркадія одеська він становив 4,38, сорту Альтаір – 4,00, без добрив відповідно – 3,93 і 3,76. Спостерігались навіть відсутність значних змін у показниках біоенергетичної ефективності під впливом фосфорних добрив в дозах P60 на фоні інокуляції (3,94) порівняно до контролю – 3,93, що пояснюється великою енергоємністю при порівняно невисоких прибавках маси сухої речовини (табл.3).

Таблиця 3

Біоенергетична ефективність застосування мінеральних і бактеріальних добрив

при вирощуванні різних сортів сої (середнє за 1995-1998 рр.)

Показники Без інокуляції Інокуляція

без добрив P60 N30P60 N60P60 без добрив P60 N30P60 N60P60

Аркадія одеська

1. Затрати сукупної енергії, МДж/га 12580 13280 13710 13820 12780 13760 13840 13910

2. Органічної речовини, ц/га 27,5 27,7 29,6 31,1 29,1 30,1 31,6 33,2

3. Валова енергія, МДж/га 49500 49860 53280 55980 52380 54180 56880 59760

4. Енерговитрати на 1 ц органічної речовини, МДж 457,5 479,4 463,2 444,4 439,2 457,1 438,0 419,0

5. Енергетичний коефіцієнт 3,93 3,75 3,89 4,38 4,10 3,94 4,11 4,30

Альтаір

1. Затрати сукупної енергії, МДж/га 12540 13220 13690 13780 12730 13720 13830 13890

2. Органічної речовини, ц/га 26,2 27,5 29,2 30,6 28,2 30,5 31,3 32,3

3. Валова енергія, МДж/га 47160 49500 52560 55080 50760 54900 56340 58140

4. Енерговитрати на 1 ц органічної речовини, МДж 478,6 480,7 468,8 450,3 451,4 449,8 441,9 430,0

5. Енергетичний коефіцієнт 3,76 3,74 3,84 4,00 3,99 4,00 4,07 4,19

Найменші витрати сукупної енергії були при вирощуванні сортів