ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

СОЛОГУБ Олександр Михайлович

УДК 582.739.631.55

ПРОДУКТИВНІСТЬ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД РІВНЯ

ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ

В ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2003

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у Вінницькому державному аграрному університеті протягом 1998-2001 рр.

Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор

ПЕТРИЧЕНКО Василь Флорович, директор Інституту кормів УААН

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор

БАХМАТ Микола Іванович, завідувач кафедри рослинництва

та кормовиробництва Подільської державної

аграрно-технічної академії, ректор

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

КАМІНСЬКИЙ Віктор Францович, завідувач лабораторії інтенсивних технологій вирощування зернобобових і круп’яних культур, заступник директора Інституту землеробства УААН

з наукової роботи

Провідна установа: | Білоцерківський державний аграрний університет

Міністерства аграрної політики України

Захист дисертації відбудеться “21” січня 2004 р. о 10 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 “ 19 ” грудня 2003 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук |

Кравченко Л.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Соя – стратегічна культура сучасного землеробства і одна із ринково-орієнтованих культур в землеробстві України. В її насінні міститься 38-42% сирого протеїну, 18-23% жиру, багато вуглеводів, вітамінів та мікроелементів. Завдяки цьому застосування насіння цієї культури, як високобілкових інгредієнтів, здатне в значній мірі вирішити проблему рослинного білка в Україні.

Актуальність теми. Виробництво сої в Україні є несталим і не задовольняє всезростаючі потреби галузей АПК у високобілкових інгредієнтах. Середній рівень урожайності сої в Україні навіть в кращі роки не перевищував 1,4 т/га. Це вказує на те, що в країні є ще значні резерви для підвищення виробництва соєвих бобів як за рахунок впровадження високопродуктивних сортів, так і удосконалення технологій їх вирощування. Питанням розробки технологій вирощування сої в різних зонах України приділено багато уваги в наукових працях А.О.Бабича, А.К.Лещенко, В.Ф.Петриченка, Ф.Ф.Адаменя, В.І.Заверюхіна, В.П.Патики та інших провідних вчених. Проте в зоні правобережного Лісостепу в зв’язку з впровадженням нових сортів ще залишались недостатньо вивченими вплив доз мінеральних добрив, позакореневих підживлень та сеникації на ріст, розвиток та формування фотосинтетичної і симбіотичної продуктивності, а також підвищення урожайності і якості насіння сої.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження по темі дисертаційної роботи були складовою частиною тематичних планів Вінницького державного аграрного університету і виконувалась відповідно до науково-технічної програми “Кормовиробництво” за завданням: “Розробити і впровадити енергозберігаючі технології вирощування сої” (номер державної реєстрації 0196U018128).

Мета і завдання досліджень. Мета роботи – встановити закономірності формування урожаю і якості насіння сої сортів різних груп стиглості залежно від рівня інтенсифікації технологій їх вирощування.

Для досягнення цієї мети ставились такі завдання:

-

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження – процеси росту, розвитку та формування врожаю і якості насіння сої залежно від гідротермічних умов регіону, рівнів інтенсифікації технологій вирощування.

Предмет дослідження – сорти, технологічні прийоми вирощування сої.

Методи досліджень – візуальний та ваговий для встановлення фенологічних змін росту, розвитку та продуктивності сої; біохімічний – визначення елементарного хімічного складу насіння сої; фізіологічний – фотосинтетичної і симбіотичної діяльності рослин сої; статистичні методи: дисперсійний, факторіальний, кореляційний, регресійний – для визначення вірогідності даних, кореляційних залежностей; порівняльно-розрахунковий – визначення економічної та біоенергетичної ефективності розроблених технологічних прийомів вирощування сої.

Наукова новизна отриманих результатів досліджень полягає в тому, що вперше в умовах правобережного Лісостепу України на чорноземах звичайних встановлено залежності формування врожаю та якості насіння сортів сої різних груп стиглості залежно від інтенсифікації технологій їх вирощування; розроблено прийоми управління формуванням їх продуктивності на основі застосування рекомендованих доз мінеральних добрив, інокуляції насіння ризоторфіном, позакореневого підживлення та сеникації; визначено енергетичну і біоенергетичну ефективність запропонованих технологій вирощування сої.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці і впровадженні технологій вирощування сої в правобережному Лісостепу України, що дозволило забезпечити врожай насіння в залежності від груп стиглості нових сортів до 2,4-2,8 т/га, збір сирого протеїну 1,0-1,1 т/га та заощадження енерговитрат до 15-20%.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідали на науково-практичній конференції з проблем виробництва, переробки і використання сої на базі Інституту кормів УААН (м. Вінниця, 2000 р.); на І, ІІ і ІІІ наукових міжвузівських конференціях аспірантів та молодих викладачів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (м. Вінниця, 2001-2003 рр.); на засіданні науково-методичної Ради агрономічного факультету Вінницького державного аграрного університету (м. Вінниця, 2003 р.), вченої Ради Інституту кормів УААН (м. Вінниця, 2003 р.) та Інституту землеробства УААН (Київ-Чабани, 2003 р.).

Особистий внесок здобувача. Полягає в аналізі спеціальної літератури зі стану вивчення проблеми, в самостійному проведенні польових досліджень, узагальнені результатів і написанні дисертаційної роботи. Сформульовано висновки і пропозиції виробництву, проведено їх виробничу перевірку.

Публікації. За матеріалами дисертаційних досліджень опубліковано 4 наукових праці, із них 3 у фахових виданнях.

Структура і обсяг роботи. Дисертація викладена на 177 сторінках машинописного тексту комп’ютерної верстки, має 6 розділів, 38 таблиць, 13 рисунків, висновки і пропозиції виробництву та 14 таблиць-додатків. Список використаної літератури містить 223 джерела, серед них 31 на іноземній мові. Додатки містять матеріали, що підтверджують практичне використання результатів досліджень.

ЗМІСТ РОБОТИ

НАУКОВІ ОСНОВИ ПІДВИЩЕННЯ УРОЖАЙНОСТІ ТА ЯКОСТІ

НАСІННЯ СОЇ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Проведено аналіз результатів досліджень вітчизняних та закордонних вчених в області біології культури сої та особливостей технології її вирощування. Визначено і обгрунтовано напрями досліджень дисертаційної роботи, запропоновано робочу гіпотезу.

ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНІ УМОВИ РЕГІОНУ ТА МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження проводились протягом 1998-2001 рр. в опорному пункті Інституту землеробства УААН СП “Інтерагро - Сквира”.

Грунт дослідного поля представлено чорноземом звичайним середньосуглинковим на лесові. Вміст гумусу в орному шарі складає 3,2-3,4%, легкогідролізованого азоту – 9,4-10,6 мг/100 г грунту, рухомого фосфору 12,9-14,2 та обмінного калію - 10,1-12,4 мг/100 г грунту. Бал родючості грунту – 81.

Клімат зони помірний. Метеорологічні умови за роки проведення досліджень характеризувались певними відмінами від середніх багаторічних показників за сумою активних температур та кількістю і розподілом опадів в період вегетації сої. Так, кількість опадів за період квітень-вересень у 1998 р. становила – 307 мм; у 1999 р. – 238 мм; у 2000 р. – 373 мм; у 2001 р. – 338 мм при середній багаторічній кількості - 283 мм. Суми активних температур за вказані роки відповідно становили: 2995єС; 3050єС; 2896єС; 2841єС при середньобагаторічному показнику – 2545єС.

Основним методом досліджень був польовий дослід, який доповнювався лабораторними дослідженнями і спостереженнями, хімічними аналізами рослинного матеріалу і грунту.

Дослідження проводили в умовах двох польових дослідів, схеми яких наведено в табл. 1.

Таблиця 1

Схема досліду

А – Сеникація | В – Дози добрив | С – Сорт

А1 – Без сеникації;

А2 – Сеникація посівів | В1 – N30P60K60+інокуляція + біотрансформатори (фон);

В2 – Фон+N30 у фазі бутонізації;

В3 – Фон+N30 у фазі бутонізації+N20P4,5K7,5S11 у фазу утворення зелених бобів. | С1 – Чернятка;

С2 – Артеміда;

С3 – Подільська 1.

В досліді вивчали формування продуктивності сої залежно від дії трьох факторів: А – Сеникація; В – Дози мінеральних добрив; С – Сорт. Загальна площа ділянки 37,5 м2, облікова – 25,0 м2. Повторність чотирьохразова. Розміщення варіантів – систематичне в два яруси.

Другий дослід – однофакторний. В ньому проводили екологічну оцінку сортів сої різних груп стиглості. Повторність чотирьохразова. Розміщення варіантів рендомізоване. Загальна площа ділянки 82 м2, облікова – 50 м2.

Фенологічні спостереження проводились згідно "Методики Державного сортовипробування сільськогосподарських культур" (1985) і "Методики проведення досліджень в кормовиробництві" (1994).

Вивчення симбіотичного апарату сої проводили згідно методики Г.С. Посипанова (1993). Оцінку фотосинтетичної діяльності посіву сої проводили згідно методів біохімічного дослідження рослин (Єрмаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др., 1987).

Жирнокислотний склад насіння сої визначали на газовому хроматографі "Хром-5" з полум’яно-іонізаційною детекцією (І.Д. Мансурова, У.К. Султанова, 1985) на базі лабораторії зоотехнічної оцінки кормів Інституту кормів УААН.

Математична обробка результатів досліджень проводилась методами дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізів згідно "Методики польового досліду" (Б.А. Доспехов, 1985) з використанням сучасного пакету програм на ПЕОМ.

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

РІСТ І РОЗВИТОК РОСЛИН СОЇ ЗАЛЕЖНО

ВІД РІВНЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ

В результаті проведених польових досліджень було встановлено, що генеративний період у сої наступав на 1-2 дні раніше при її вирощуванні із застосуванням N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів, ніж на ділянках контрольного варіанту.

Рівень інтенсифікації технологій вирощування впливав на показники лінійного росту основного стебла сої, що видно з таких даних. Максимальна висота рослин сої Чернятка дорівнювала 83,6-83,8 см, Артеміда – 92,5-94,2 та Подільська 1 – 114,9-116,6 см на варіантах із застосуванням мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів, що відповідно, більше на 7,1; 6,0 та 4,8 см, при порівнянні із контрольними варіантами.

Максимальна площа листової поверхні у сорту Чернятка – 45,8-45,9, у Артеміди – 46,8-47,1 та у Подільської 1 – 48,0-48,2 тис. м2/га формувалась на цих же варіантах досліду, що на 1,2-1,6 тис. м2/га більше, при порівнянні із варіантами, де не застосовували позакореневих підживлень.

Починаючи від фази повного наливу насіння до фази повної стиглості площа листової поверхні зменшувалась внаслідок опадання листків у рослин сої. Сеникація прискорює процес опадання листків у сої.

В середньому за роки досліджень, максимальний фотосинтетичний потенціал у сортів сої (Чернятка 2,317-2,322 млн.м2 днів/га, Артеміда – 2,325-2,330 та Подільська 1 – 2,417-2,422 млн.м2 днів/га) формувався в період повного наливу насіння – фізіологічна стиглість на ділянках досліду із застосуванням мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів, що на 0,025-0,129 млн.м2 днів/га більше, ніж на контролі.

На цих же ділянках відмічено формування максимальних показників рівня чистої продуктивності фотосинтезу (рис. 1).

Рис. 1. Динаміка чистої продуктивності фотосинтезу сої Артеміда залежно від рівня інтенсифікації технологій вирощування (середнє за 1998-2001 рр.)

(1 – N30P60K60+інокуляція+ біотрансформатори (фон); 2 – фон +N30 у фазу бутонізації+N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів)

Так, в період до початку цвітіння максимальні показники ЧПФ становили у сорту Чернятка – 3,54, Артеміда –3,43 та Подільська 1 –3,41 г/м2 за добу.

В період цвітіння ці показники зменшились у 2,0-2,2 рази на всіх варіантах досліду, тоді, як в період наливу насіння ці показники знову зростали і, відповідно, дорівнювали 2,22; 2,21 та 2,14 г/м2 за добу. В період дозрівання насіння їх величини знову знижувались і складали, відповідно – 0,50; 0,56 та 0,58 г/м2 за добу.

Накопичення сухої речовини до початку цвітіння йшло повільно, а в період повного цвітіння-повного наливу насіння більш інтенсивніше. Максимальні показники накопичення сухої речовини формувалися у період наливу насіння на ділянках досліду із застосуванням мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів. Так, у сорту Чернятка цей показник становив 8,38-8,46 т/га, у сорту Артеміда – 8,52-8,62 і у Подільської 1- 8,69-8,76 т/га, що на 0,44-1,20 т/га більше, при порівнянні із ділянками контрольного варіанту.

Рівень інтенсифікації технологій вирощування впливав і на симбіотичну продуктивність посівів сої. В умовах регіону утворення бульбочок на коренях сої розпочиналось на 10-12 день після появи повних сходів.

На варіантах досліду із застосуванням мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів бульбочки з’являлись на 1-2 дні пізніше, ніж на ділянках, де застосовували мінеральні добрива в дозі N30P60K60, інокуляцію насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробку його біотрансформаторами. Проте активне функціонування симбіотичного апарату на цих ділянках тривало на 3-4 дні більше, ніж на ділянках контрольного варіанту. Аналогічні залежності виявлено в дослідженнях Г.С.Посипанова, 1993; В.Ф.Баранова, 1999; В.П. Патики, 2001.

На цих же ділянках формувалась і максимальна кількість активних бульбочок. Так, у фазу наливу насіння загальна кількість бульбочок у сорту Чернятка становила 61 шт., активних – 39 шт.; у сорту Артеміда, відповідно 71 та 44 шт.; у сорту Подільська 1 – 74 та 46 шт., що на 2-15 та 2-7 шт. більше, при порівнянні із контролем.

Подібна динаміка спостерігалась і при накопиченні маси бульбочок на одну рослину. Так, у сорту Чернятка загальна маса бульбочок становила 527 мг/рослину, а маса активних – 343 мг/рослину; у сорту Артеміда, відповідно – 607 та 395 мг/рослину; у сорту Подільська 1 – 634 та 412 мг/рослину, що більше на 33-140 та 32-100 мг/рослину, при порівнянні із контролем.

Відповідно до показників тривалості симбіозу та маси бульбочок формувалась величина симбіотичного потенціалу сої (рис. 2).

Середньостиглий сорт Подільська 1 мав більш тривалий період, як активного, так і загального симбіозу. Так, тривалість активного симбіозу у сорту Чернятка становила 91-92 дні, Артеміда – 96-97 днів і Подільська 1 104-109 днів. Максимальні показники у цих сортів – 99; 100 та 111 днів, спостерігались на варіантах досліду, де застосовували мінеральні добрива N30P60K60, інокуляцію насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробку його біотрансформаторами, а також додаткове підживлення рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів.

Максимальні значення активного та загального симбіотичного потенціалів формувались на варіантах досліду, де окрім фону застосовували додаткове підживлення азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазу утворення зелених бобів і проведення сеникації посівів. У сої Чернятка значення АСП дорівнювало 19,4 тис. кг дн./га, у Артеміда – 22,4, та у Подільська 1 – 26,3 тис. кг дн./га, що, відповідно на 3,0; 2,7 та 1,3 тис. кг дн./га більше, при порівнянні з контролем.

УРОЖАЙ І ЯКІСТЬ НАСІННЯ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ

Максимальний врожай насіння сої Чернятка 2,33 т/га, Артеміди – 2,71 та Подільської 1 – 2,77 т/га отримали при вирощуванні із внесенням мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазу утворення зелених бобів і сеникації посівів, що більше відповідно на 0,21; 0,25 та 0,21 т/га, при порівнянні з контрольним варіантом (табл. 2).

Таблиця 2

Урожай насіння сої залежно від рівня інтенсифікації технологій

вирощування, т/га (середнє за 1998-2001 рр.)

Дози добрив | Без сеникації | Сеникація

Чернятка | Артеміда | Подільська 1 | Чернятка | Артеміда | Подільська 1

N30P60K60+інокуляція+

біотрансформатори (фон) | 2,12 | 2,46 | 2,56 | 2,15 | 2,51 | 2,61

фон+N30

у фазі бутонізації | 2,20 | 2,56 | 2,63 | 2,23 | 2,62 | 2,70

фон+N30 у фазі бутонізації + N20P4,5K7,5S11 у фазі

утворення зелених бобів | 2,29 | 2,66 | 2,70 | 2,33 | 2,71 | 2,77

НІР0,05, т/га: А – 0,02; В – 0,02; С – 0,02; АВ – 0,03; АС – 0,03; ВС – 0,04; АВС – 0,10;

-

У1=-3,8714+0,0055Х1-0,0028Х2; (1)

-

У2=-6,6032+0,0077Х1-0,0005Х2; (2)

де: Х1 – Сума ефективних температур за вегетаційний період сої, єС;

Х2 – Кількість опадів за вегетаційний період сої, мм;

Аналізуючи показники врожаю насіння сої слід відмітити вплив гідротермічних умов. Зокрема, в роки з недостатньою вологозабезпеченістю (1999) рівень урожаю насіння сої знижувався відповідно по сорту Чернятка – до 1,98-2,11 т/га, Артеміда – до 2,32-2,44 і Подільська 1 – до 2,43-2,56 т/га, що суттєво менше при порівнянні з урожаєм у кращі за вологозабезпеченням роки.

В результаті проведеного дисперсійного аналізу нами було відмічено, що рівень сформованого врожаю насіння сої на 65% залежав від дії та взаємодії факторів, що були поставлені на вивчення.

Залежність величини врожаю насіння сої Артеміда від умов вологозабезпечення року описується наступними регресійними рівняннями; ):

В результаті проведення кореляційного аналізу було встановлено тісноту зв’язків між рівнем урожаю насіння сої Артеміда та факторами зовнішнього середовища. Слід зауважити, що незалежно від умов зволоження існує середній зв’язок між рівнем урожаю насіння сої і сумою ефективних температур та кількістю опадів за вегетаційний період сої і сильний зв’язок – між врожайністю насіння сої і вмістом в ньому білка. Окрім того, виявлено, що в посушливі роки (1999 р.) існує обернена залежність між врожайністю насіння сої та вмістом жиру; тоді як в роки з достатньою вологозабезпеченістю (2001 р.) виявлено середню тісноту зв’язку між цими показниками.

За однакових умов мінерального живлення сорти сої формують різну індивідуальну продуктивність. Так, кількість плодоносних вузлів у сорту Чернятка варіювала у межах 6,2-6,7 шт. на рослину, у сорту Артеміда – 6,3-6,8 та у сорту Подільська 1 – 6,5-7,0 шт. на рослину. Причому максимальні значення цієї ознаки спостерігались на варіантах досліду, де сою вирощували із внесенням мінеральних добрив у дозі N30Р60К60, проведенням інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) і обробкою біотрансформаторами, підживленні мінеральним азотом N30 у фазі бутонізації та повним мінеральним добривом N20P4,5K7,5S11 у фазі зелених бобів. Аналогічні залежності виявлено і при аналізі інших показників індивідуальної продуктивності у сої.

Найбільшу масу насіння з однієї рослини формував сорт Подільська 1 – 5,51-6,09 г, що на 0,14-1,15 г більше, при порівнянні із сортом Артеміда та на 0,18-0,20 г із сортом Чернятка.

Інтенсифікація технологій вирощування за рахунок позакореневих підживлень і сеникації призводила до зростання абсолютних значень основних показників індивідуальної продуктивності у всіх сортів сої.

Регресійно-кореляційний аналіз показників індивідуальної продуктивності рослин сої та факторів, які спричиняють найбільш ймовірний вплив на їх формування дозволив нам побудувати математичну модель, яка описує вплив кількості опадів за період цвітіння (Х1), суми ефективних температур за період вегетації сої (Х2), на величину маси насіння з однієї рослини (У); ):

-

У1=2,9283-0,0096Х1+0,0037Х2; (2)

-

У2=2,7072-0,0108Х1+0,0053Х2; (3)

Коефіцієнт множинної кореляції (R) при цьому становить у роки з недостатньою вологозабезпеченістю (1999) – 0,5021, а у роки з достатньою вологозабезпеченістю (2001) – 0,5371. Поряд з цим, ми визначили тісноту зв’язків між рядами даних взятих для аналізу. Так, тіснота зв’язків між масою насіння з однієї рослини та кількістю опадів за період цвітіння та сумою ефективних температур – середня (r=0,413 та r=0,478 – у роки з недостатньою вологозабезпеченістю та r=0,473 та r=0,526 – у роки з достатньою вологозабезпеченістю).

Виявлено, що динаміка вмісту азоту як у вегетативних органах, так і в насінні, суттєво залежала від гідротермічних умов.

Проведений регресійно-кореляційний аналіз дозволяє з високою достовірністю (R=0,9382-0,9523) описати процес накопичення азоту в листках сої (У), залежно від аргументів: Х1 – сума ефективних температур за вегетаційний період сої, єС; Х2 – кількість опадів за період, мм.

Зокрема для умов 1999 р. ця залежність описується таким рівнянням регресії:

У1=-4,8564+0,0058Х1-0,0058Х2; (4)

для умов достатнього вологозабезпечення 2001 р. відповідно:

У2=-2,8406+0,0035Х1-0,0009Х2; (5)

Нами було відмічено, що при вирощуванні сої Артеміда в умовах 1999 р., вміст азоту в її листках відповідно дорівнював: у фазі бутонізації рослин – 3,34-3,35 %; у фазі утворення зелених бобів – 3,29-3,38 %; у фазі повного наливу насіння – 3,16-3,29 %; і у фазі повної стиглості – 1,06-1,12 %, що суттєво більше при порівнянні з аналогічними показниками за 2001 р.

Вміст азоту в листках сої в процесі старіння зменшується, а його вміст в насінні навпаки зростає. Відмічено сортову чутливість сої у накопиченні азоту в насінні. Так, сорт Артеміда на всіх етапах онтогенезу формував максимальні показники вмісту азоту в насінні: зокрема в фазі наливу насіння – 4,68-5,14%; у фазі повного наливу насіння – 5,69-5,95%; у фазі фізіологічної стиглості 5,89 – 6,04%; у фазі повної стиглості – 6,02-6,13%, що суттєво більше при порівнянні із сортом Подільська 1.

Вміст азоту в насінні сортів сої збільшується залежно від рівня інтенсифікації технологій вирощування. Так, максимальний вміст азоту в насінні сої Артеміда (6,13%) спостерігався на при вирощуванні із застосуванням до сівби мінеральних добрив N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів і сеникації посівів.

В наших дослідженнях виявлені особливості формування білкової продуктивності сої залежно від рівня інтенсифікації технологій вирощування (табл. ).

Відмічена сортова чутливість сої щодо накопичення білка в насінні за рахунок факторів, що вивчались у досліді. Так, максимальний вміст сирого протеїну – 37,1-37,9% було накопичено сортом Артеміда, тоді як у сорту Чернятка відмічено – 35,6-36,3% та сорту Подільська 1 – 34,8-35,4%.

Всі сорти сої позитивно реагували на покращення умов мінерального живлення та застосування сеникації. Так, максимальний вміст сирого протеїну в насінні сої Артеміда – 37,7-37,9% і найбільший його збір – 0,91-1,02 т/га формувався на ділянках досліду, де сою вирощували із застосуванням до сівби N30P60K60, інокуляції насіння ризоторфіном (штам 634 б) та обробки його біотрансформаторами, додатковому підживленні рослин сої азотом N30 у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів та сеникації посівів.

Аналогічну залежність щодо накопичення сирого протеїну, але при нижчих абсолютних значеннях виявлено в інших сортах. В результаті обробки експериментальних результатів досліджень продуктивності сої було виявлено, що величину збору сирого протеїну (У) можна описати регресійними рівняннями:

-

У1=-1,2842+0,4619Х1+0,0009Х2-0,0026Х3+0,0910Х4; (6)

-

У2=-8,2417+0,1244Х1+0,0035Х2-0,0020Х3+0,9190Х4; (7)

де: Х1 – урожайність насіння сої, т/га; Х2 – сума ефективних температур за вегетаційний період сої, єС; Х3 – кількість опадів за вегетаційний період сої, мм; Х4 – вміст азоту в насінні в фазі повної стиглості, %.

Таблиця 3

Вміст та збір сирого протеїну в насінні сої залежно від рівня інтенсифікації технологій вирощування, (середнє за 1998 - 2001 рр.)

Дози добрив | Сорт

Чернятка | Артеміда | Подільська 1

% | т/га | % | т/га | % | т/га

Без сеникації

N30P60K60+інокуляція+

біотрансформатори (фон) | 35,6 | 0,75 | 37,1 | 0,91 | 34,8 | 0,89

фон+N30 у фазі бутонізації | 36,0 | 0,79 | 37,4 | 0,96 | 35,1 | 0,93

фон+N30 у фазі бутонізації+N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів | 36,2 | 0,83 | 37,7 | 1,01 | 35,4 | 0,97

Сеникація

N30P60K60+інокуляція+

біотрансформатори (фон) | 35,7 | 0,77 | 37,2 | 0,93 | 34,9 | 0,91

фон+N30 у фазі бутонізації | 36,2 | 0,81 | 37,5 | 0,98 | 35,2 | 0,95

фон+N30 у фазі бутонізації+N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів | 36,3 | 0,85 | 37,9 | 1,02 | 35,4 | 0,98

НІР0,05: А – 0,01; В – 0,01; С – 0,01; D – 0,01; AB – 0,02; AC – 0,02; AD – 0,01; BC – 0,02;

BD – 0,02; CD – 0,02; ABC – 0,03; ABD – 0,02; ACD – 0,02; BCD – 0,03; ABCD – 0,04.

Регресійно - кореляційний аналіз показав, що існує тісний зв’язок між збором сирого протеїну і урожаєм насіння сої (r=0,995 для умов 1999 р. і r=0,963 для умов 2001 р.); та ним і вмістом азоту в насінні в фазу повної стиглості (r=0,986 для умов 1999 р. і r=0,983 для умов 2001 р.). Тоді, як між збором сирого протеїну і сумою ефективних температур за вегетації сої існує середньої сили зв’язок (r=0,639 для умов 1999 р. і високий r=0,724 для умов 2001 р.); кількістю опадів за вегетацію сої (r=0,570 для умов 1999 р. і високий r=0,699 для умов 2001 р.).

Слід відмітити, що у сої існує сортова специфіка щодо накопичення жиру в насінні. Так, максимальний вміст жиру в насінні – 20,3-20,8% спостерігався у сорту Подільська 1, дещо нижчий 19,8-20,4% - у сорту Чернятка і – 18,9-19,7% - у сорту Артемідатабл. 4).

Покращення умов мінерального живлення рослин сої сприяє підвищенню вмісту сирого протеїну та зменшенню вмісту жиру в її насінні. В зв’язку з цим максимальні значення вмісту жиру в насінні сої формувались на ділянках контрольного варіанту, де вносили до сівби мінеральні добрива у дозі N30Р60К60, проводили інокуляцію насіння ризоторфіном (штам 634 б) і обробляли його біотрансформаторами.

При застосуванні позакореневих підживлень і сеникації цей показник суттєво зменшувався, що узгоджується з дослідженнями Н.М.Петриченко, (1997).

Вплив зазначених факторів на урожай насіння сої знайшов своє відображення і у формуванні величини збору жиру з одиниці площі. Так, в середньому за чотири роки, максимальний збір жиру спостерігався у сорту Подільська 1 – 0,53-0,57 т/га. Причому, збір жиру був максимальним за рахунок найбільшого врожаю насіння сої на варіантах досліду, де рівні забезпеченості елементами живлення були високими і проводили сеникацію.

Таблиця 4

Вміст та збір жиру в насінні сої залежно від рівня інтенсифікації технологій

вирощування, (середнє за 1998 - 2001 рр.)

Дози добрив | Сорт

Чернятка | Артеміда | Подільська 1

% | т/га | % | т/га | % | т/га

Без сеникації

N30P60K60+інокуляція+

біотрансформатори (фон) | 20,4 | 0,43 | 19,7 | 0,48 | 20,8 | 0,53

фон+N30 у фазі бутонізації | 20,1 | 0,44 | 19,5 | 0,50 | 20,6 | 0,54

фон+N30 у фазі бутонізації + N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів | 20,0 | 0,46 | 19,4 | 0,52 | 20,3 | 0,55

Сеникація

N30P60K60+інокуляція+

біотрансформатори (фон) | 20,3 | 0,44 | 19,3 | 0,48 | 20,9 | 0,54

фон+N30 у фазі бутонізації | 19,4 | 0,44 | 19,0 | 0,50 | 20,7 | 0,56

фон+N30 у фазі бутонізації + N20P4,5K7,5S11 у фазі утворення зелених бобів | 19,8 | 0,46 | 18,9 | 0,51 | 20,4 | 0,57

НІР0,05: А – 0,01; В – 0,01; С – 0,01; D – 0,01; AB – 0,02; AC – 0,02; AD – 0,02; BC – 0,03; BD – 0,02; CD – 0,02; ABC – 0,04; ABD – 0,03; ACD – 0,03; BCD – 0,04; ABCD – 0,05.

Аналогічну залежність виявлено і в сорту Артеміда та Чернятка, але при дещо нижчих абсолютних значеннях відмічених показників.

ФОРМУВАННЯ ВЕЛИЧИНИ ВРОЖАЮ ТА ЙОГО ЯКОСТІ

СОРТАМИ СОЇ РІЗНИХ ГРУП СТИГЛОСТІ ЗАЛЕЖНО ВІД ВПЛИВУ

ЕКОЛОГІЧНИХ УМОВ

Фенологічні спостереження проведені за ростом і розвитком рослин сої показують, що в умовах правобеоежного Лісостепу України тривалість періоду сівба-повні сходи більше залежала від гідротермічних умов року, ніж від біологічних особливостей сорту.

Агроекологічна оцінка сортів сої показала, що вони різняться за тривалістю періоду вегетайії. Залежно від біології сорту та реакції його на наявні гідротермічні ресурси тривалість періоду вегетації знаходилась в інтервалі від 115 до 140 днів. Реакція сорту, як біологічного об'єкту, на рівень забезпечення гідротермічними ресурсами спричиняє відповідні зміни тривалості періоду вегетації в процесі адаптації.

Зокрема у сприятливі за вологозабезпеченням роки (2000) тривалість періоду вегетації у ранньостиглих сортів сої Чернятка, Устя, Київська 98 і Юг 30 складала 121-127 днів, що менше на 8-2 дні при порівнянні із стандартом Київська 27. У середньо- і середньопізніх сортів цей період становив 134-139 днів, що більше на 5-10 днів при порівнянні із сортом Київська 27. Аналогічні залежності по тривалості періоду вегетації у сортів сої виявлено і в 2001 році. Проте у роки із недостатньою вологозабезпеченістю (1999) тривалість цього періоду у групи ранньо- і середньоранніх сортів дорівнювала 115-122 дні, що менше на 8-1 день, тоді як у групи середньо- і середньопізніх сортів сої навпаки більше на 4-9 днів при порівнянні із сортом-стандартом Київська 27.

Таким чином, використовуючи методику М.І.Корсакова (1972) і Методику держсортовипробування сільськогосподарських культур в Україні (2000) за тривалістю періоду вегетації сорти сої, що вивчались. необхідно поділити на слідуючі групи: ранньостиглі - 111-120 днів; середньоранні - 121-130; середньостиглі - 130-140 і середньопізні - 141-150 днів. До першої групи належить - Чернятка; до другої групи - Устя, Юг 30, Київська 98, Київська 27, Агат, Артеміда і Побужанка 2 і до третьої групи - Подільська 2000, Подільська 416 і Подільська .

В середньому за 1998-2001 рр. максимальна кількість квіток на одну рослину у середньо- і середньопізньостиглих сортів сої становила 220-244, утворених бобів - 54,2-59,7, що відповідно більше на 68-43 і 17,3-55,7 при порівнянні із групою ранньо- і середньоранніх сортів. Аналогічну залежність виявлено при порівнянні кількості бобів на період повної стиглості. Важливим критерієм оцінки індивідуальної продуктивності рослин сої є маса насіння з однієї рослини і маса 1000 насінин. Так, максимальну масу насіння з однієї рослини відмічено у сорту Побужанка 2 - 6,16 г, Подільська 1 - 6,09 г і Артеміда - 5,84 г, що відповідно більше на 0,76-0,69 та 0,56 г при порівнянні із сортом-стандартом Київська 27. При цьому найвища маса 1000 насінин була відмічена у сорту Чернятка - 167 г; Устя - 162 г і Київська 98 - 160 г, тоді як у сортів подільської селекції ці показники були на рівні 148-152 г.

Відмічено високу технологічність у таких сортів, як Подільська 2000, Подільська 416 і Подільська 1. У цих сортів висота закладки бобів у нижньому ярусі рослин становила 12,8-15,8 см, що більше на 4-7 см при порівнянні з Київською 27.

В середньому за чотири роки найвищий урожай насіння забезпечили такі сорти, як Київська 98 – 2,46 т/га, Побужанка 2 – 2,48; Подільська 416 – 2,49; Подільська 2000 – 2,55 та Артеміда – 2,56 т/га, що відповідно більше на 0,07; 0,09; 0,10; 0,13 і 0,17 т/га при порівнянні з сортом Київська (табл. 5).

Слід відмітити, що найвищий рівень урожаю насіння – 2,60 т/га сформував середньопізньостиглий сорт Подільська 1, але на період збирання урожаю вологість його насіння дорівнювала 17,8 %, тоді як у сорту-стандарту Київська 27 - 15,2 %.

Таблиця 5

Урожай насіння сортів сої залежно від впливу екологічних факторів, т/га.

№ п/п | Сорт | Роки | Середнє

1998 | 1999 | 2000 | 2001

1. | Київська 27 (st) | 2,32 | 2,13 | 2,6 | 2,52 | 2,39

2. | Київська 98 | 2,47 | 2,24 | 2,66 | 2,48 | 2,46

3. | Чернятка | 2,16 | 1,9 | 2,35 | 2,23 | 2,16

4. | Устя | 2,25 | 2,04 | 2,39 | 2,07 | 2,19

5. | Юг 30 | 2,2 | 2,12 | 2,07 | 2,18 | 2,14

6. | Артеміда | 2,48 | 2,27 | 2,78 | 2,69 | 2,56

7. | Агат | 2,38 | 2,2 | 2,67 | 2,44 | 2,42

8. | Побужанка 2 | 2,56 | 2,24 | 2,69 | 2,42 | 2,48

9. | Подільська 416 | 2,49 | 2,35 | 2,64 | 2,47 | 2,49

10. | Подільська 2000 | 2,36 | 2,28 | 2,93 | 2,5 | 2,52

11. | Подільська 1 | 2,52 | 2,4 | 2,85 | 2,61 | 2,6

НІР0,05 | 0,13 | 0,13 | 0,15 | 0,17

Таким чином, одержані результати досліджень показують високу пластичність таких сортів сої, як Київська 98, Артеміда, Подільська 416, Подільська 2000 і Подільська 1.

В середньому за 1998-2001 рр. найвищий вміст сирого протеїну формувався у сортів Артеміда - 37,6 %, Київська 98 - 37,3 %, Побужанка 2 - 37,2 і Юг 30 - 37,1 %, що відповідно більше на 1,4-0,9 % при порівнянні з сортом Київська 27.

Наші розрахунки показують, що максимальний вихід сирого протеїну з гектара забезпечують такі сорти, як Артеміда – 0,96; Побужанка 2 – 0,92, Київська 98 – 0,92 і Подільська 1 – 0,91 т/га, що суттєво більше при порівнянні з контрольним варіанту.

Максимальний вміст жиру 19,3-19,8 % забезпечили сорти Подільська , Подільська 2000 і Подільська 1, тоді як у сорту-стандарту Київська 27 цей показник дорівнював 18,7 %. Слід зазначити, що відмічені сорти забезпечили і максимальний збір жиру з гектару.

Виявлено зворотну кореляційну залежність між вмістом сирого протеїну та жиру в насінні сої по сорту Подільська 1 (r = -0,689); Подільська 2000 (r = -0,721); Подільська 416 (r = - 0,654). Тоді, як у сорту Київська 27 (r = -0,594).

Біохімічні дослідження показують, що екологічні умови впливають на зміну вмісту жирних кислот. Так, в роки з недостатньою вологозабезпеченістю найвищий вміст ненасичених жирних кислот - С 18:2 лінолевої - 57,2-58,0 % і С 18:3 ліноленової.- 5,03-5,14 % відмічено у сортів подільської селекції (Подільська 416, Подільська 2000 і Подільська 1), тоді як у сорту-стандарту Київська 27 ці показники відповідно дорівнювали 55,8 і 5,34%. Слід відмітити, що в такі роки вміст С 16:0 пальмітинової і С 18:0 стеаринової кислоти був високий і дорівнював відповідно 11,3-12,9 % і 5,16 і 6,38. Характерно, що такі сорти, як Київська 98, Чернятка, Устя, Агат і Юг 30 мали дещо менший вміст ненасичених жирних кислот при порівнянні із цими сортами.

В умовах достатнього вологозабезпечення (2001 р.) вміст ненасичених жирних кислот (лінолева кислота) збільшувався від 54,9-58,0 % до 59,9-62,8 %, а насичених (стеаринова кислота) навпаки зменшується від 11,3-12,9 до 9,34-10,6 %.

В цілому нами відмічено зниження вмісту насичених вищих жирних кислот пальмітинової С 16:0 і стеаринової С 18:0 в усіх сортів сої, що вивчались в умовах правобережного Лісостепу України. При порівнянні цих результатів досліджень із узагальненими даними Ю.Мякушко, В.Баранова (1998) у Краснодарському краї Росії та В.І.Заверюхіна, І.Л.Левандовского (1988) на півдні України, вміст в насінні сої стеаринової та пальмітинової кислот становив відповідно 5,4-6,6 та 11,8-13,0 %, що значно більше ніж в умовах правобережного Лісостепу України, де лімітуючим фактором для середньостиглих сортів сої виступає тепло.

ЕКОНОМІЧНА ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЇ

ВИРОЩУВАННЯ СОЇ

При вирощуванні сої Чернятка на ділянках контрольного варіанту, вартість виробничих витрат на 1 га становила 846 грн., умовно чистого прибутку – 1168 грн. При цьому собівартість 1 т насіння дорівнювала 399 грн., а рівень рентабельності – 138%. Застосування сеникації суттєво не впливало на зміну показників економічної ефективності.

На ділянках досліду, де додатково вносили 30 кг/га д.р. азотних добрив у фазі бутонізації, спостерігалась вища врожайність та більший умовно чистий прибуток, проте собівартість насіння була вищою (410 грн./т) і тому рівень рентабельності становив 132%. Слід зазначити, що максимальний умовно чистий прибуток – 1240-1269 грн. отримано при її удобренні N30P60K60 проведенні позакореневих підживлень N30 – у фазу бутонізації та N20P4,5K7,5S11 - у фазу утворення зелених бобів.

Розрахунки показують, що аналогічно змінювались показники економічної ефективності вирощування сортів сої Артеміда і Подільська , але при дещо інших абсолютних значеннях.

Таким чином, інтенсифікація рівня технологій вирощування