Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва

Української академії аграрних наук

Скоромний Сергій Васильович

УДК 631.531.02:635.655(477)

вплив біотичних факторів і технологічних

прийомів на формування різноякісного насіння сої в умовах північно-східної частини

лісостепу україни

06.01.14 – насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2007

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

у Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва

Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Їжик Микола Костянтинович

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

професор, академік УААН,

заслужений діяч науки і техніки України

Шевченко Анатолій Михайлович,

Луганський інститут АПВ,

завідувач лабораторії селекції зернобобових

культур

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Дупляк Ольга Тимофіївна,

Національний аграрний університет,

доцент кафедри селекції та насінництва

Провідна установа: Полтавська державна аграрна академія

Міністерство аграрної політики України,

м. Полтава

Захист відбудеться 05.06.2007 р. о 13 год.

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН, 61060, м. Харків, проспект Московський, 142,

тел. (057) 392-23-78.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142,

Автореферат розісланий 04.05. 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. З агрономічного погляду соя – дуже цінна культура. Поживні речовини, що залишаються в ґрунті після збирання врожаю сої, покращують біологічні процеси в ґрунті, збільшують рівень доступного азоту, а як наслідок – підвищують його загальний рівень родючості.

Світовий ринок виробництва насіння сої в останні 10-15 років є одним з найбільш динамічних в аграрному секторі. У середньому щорічно у світі виробляється близько 150 млн. т насіння сої. Лідерами виробництва насіння сої є США, Бразилія, Аргентина і Китай, які щорічно нарощують обсяги виробництва й вирощують близько 3/4 від загальносвітової кількості. Сприятливі умови для вирощування сої та виробництва соєвого білка складаються в Україні. У багатьох господарствах Криму, Одеської, Дніпропетровської, Чернівецької, Вінницької, Кіровоградської, Полтавської областей протягом багатьох років отримують по 1,8-2,0 т/га сої без зрошення та 2,5-3,0 т/га – при зрошені.

Проблема одержання високих і сталих урожаїв сої в Північно-східній частині Лісостепу України ще далека від повного її вирішення і на теперішній час вона є надзвичайно актуальною і має важливе практичне значення. Для вирішення цієї проблеми необхідно, в першу чергу, встановити особливості формування повноцінного насіння цієї культури, та розробити ефективні методи покращення його посівних якостей та врожайних властивостей.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою частиною тематичного плану науково-дослідної роботи кафедр рослинництва, а також ботаніки та фізіології рослин Харківського національного аграрного університету імені В.В. Докучаєва „Розробка екологічно безпечних способів передпосівної обробки насіння зернових і зернобобових культур”, (номер державної реєстрації 0101U002277).

Мета й завдання дослідження. Метою досліджень є визначення факторів, які впливають на утворення різноякісного насіння сої та розробка методів усунення їх негативного впливу. Для цього необхідно було підібрати найбільш ефективні способи допосівної обробки насіння сої та розробити прийоми виділення з насіннєвої маси для сівби насіння з високими посівними якостями.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання.

1. Встановити особливості процесів формування різноякісного насіння залежно від сортоспецифічних особливостей сої.

2. Встановити залежність процесів формування різноякісного насіння від умов навколишнього середовища.

3. Визначити ступінь різноякісності насіння сої за його розмірами і масою та встановити зв’язок лінійних параметрів насінини із його продуктивністю у потомстві.

4. Встановити вплив способів сівби на продуктивність рослин та урожайність насіння сої, а також визначити вплив конфігурації площі живлення рослин у посіві на зменшення негативного впливу різноякісності насіння.

5. Виявити вплив допосівної обробки насіння на продуктивність сої.

Об’єкт досліджень – формування різноякісності насіння сої.

Предмет досліджень – вплив навколишнього середовища, способів сортування, допосівної обробки та сівби на посівні й урожайні якості насіння сої.

Методи дослідження: польовий, лабораторно-польовий; вимірювально-ваговий – для визначення біометричних показників різних сортів сої за варіантами дослідів; математично-статистичний – для оцінки вірогідності отриманих результатів і визначення кореляційних відносин; розрахунково-порівняльний – для оцінки дії способів допосівної обробки та способу сівби на якість насіння сої.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше для умов північно-східного Лісостепу України встановлено закономірності формування різноякісного насіння сої, зокрема визначено ступінь різноякісності насіння за розмірами та масою та виявлено зв’язок лінійних параметрів насіння із його продуктивністю. Встановлено залежність формування різноякісного насіння сої від комплексу погодних умов, властивостей сорту, а також від технологічних факторів впливу на насіння. Визначено вплив зменшення ширини міжрядь при стільниковому та рядовому способах сівби сої на продуктивність рослин. Вперше запропоновано проводити сортування насіння за пружністю та застосування вогневої і озонової обробки насіння для підвищення врожайних якостей насіння сої.

Практичне значення одержаних результатів. Встановленні закономірності формування різноякісного насіння дозволяють визначити розміри та масу насіння сої з високими продуктивними якостями, а також сортувати насіння за пружністю, що сприяє підвищенню його врожайних якостей. Випробувані екологічно безпечні способи знезараження насіння забезпечують зниження пестицидного навантаження на довкілля. На основі проведених досліджень розроблено методику допосівної обробки насіння, що дозволяє суттєво підвищити продуктивність різних сортів сої.

Результати досліджень були апробовані та впроваджені у фермерських господарствах Харківської області на площі 50 та 75 га, що підтверджується довідками конкретних господарств.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором і є самостійним завершеним дослідженням. Автором проведений аналіз наукової літератури з питань формування різноякісного насіння, способів допосіної обробки посівного матеріалу, а також проведені польові, лабораторні та лабораторно-польові дослідження. Самостійно проаналізовано та узагальнено експериментальні дані, обґрунтовано теоретичні положення. Результати досліджень відображено в наукових працях.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, основні положення і висновки дисертації викладені, обговорені і надруковані в матеріалах: щорічних наукових конференцій професорсько-викладацького складу; молодих вчених та аспірантів Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва; ХІ з’їзду Українського ботанічного товариства (м. Харків, 2001 р.); Міжнародної науково-практичної конференції „Соціально-економічні та екологічні проблеми використання і охорони земель в умовах реформування земельних відносин” (м. Харків, 2003 р.); Міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів „Екологічні проблеми сталого розвитку агросфери в умовах реформування земельних відносин та шляхи раціонального використання і охорони земель” (м. Харків, 2005 р.).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані у семи друкованих роботах, з яких чотири статті у фахових виданнях, три тези у матеріалах наукових конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Матеріал дисертації викладено на 177 сторінках комп’ютерного тексту. Робота містить 35 таблиць, 34 рисунки і 14 додатки. Список використаних джерел налічує 281 джерело, у тому числі 38 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Аналітичний огляд літератури

Проведено аналіз літературних джерел з питання формування різноякісного насіння, розглянуто значення цього явища у біологічному та агрономічному аспектах. Висвітлено вплив генетичних, біохімічних, морфологічних та екологічних чинників на утворення й розвиток різноякісного насіння. Охарактеризовано агротехнічні прийоми, що застосовуються в практиці вирощування сої, а також проаналізовано численні дослідження способів допосівного покращення врожайних властивостей насіння.

Агрометеорологічні умови, матеріал та методика

проведення досліджень

Лабораторні досліди проводилися у 2001-2003 рр. на кафедрі ботаніки і фізіології рослин Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва, а польові досліди – на дослідному полі ХНАУ.

Ґрунти дослідного поля представлені потужним структурним чорноземом на глинистому карбонатному лесі.

Погодні умови за роки проведення досліджень відрізнялися розмаїттям. Середньодобова температура повітря у роки проведення досліджень коливалася в таких межах: зимою від -10,5 до +1,7 ?С; весною – від +1,1 до +18,5 ?С; літом – від +16,5 до 24,5 ?С; осінню – від +1,5 до +15,1 ?С. Річна кількість опадів змінювалася від 582 мм (2002 р.) до 647 мм (2003 р.) при середній багаторічній кількості 529 мм.

Таким чином, агрометеорологічні умови в роки проведення досліджень дали змогу повніше виявити вплив екологічних умов на ріст, розвиток та продуктивність рослин сої різних сортів.

В дослідженнях використовувалося насіння сої сортів Білосніжка, Мрія, Горизонт і Романтика. Різноякісність насіння вивчали за морфолого-анатомічними ознаками (довжиною, шириною, товщиною насіння та його масою); лабораторною та польовою схожістю насіння; продуктивними та врожайними властивостями.

Відповідно до мети досліджень були закладені такі досліди.

Дослід 1. Визначення продуктивності та різноякісності насіння рослин різних сортів. Для цього відбирали типові рослини вказаних сортів, кожну рослину схематично зображували. На рисунку відображалося місце розташування всіх бобів, місце положення насінини у бобі, а також насінин, які не зав’язалися (на місці насіння залишився насіннєвий зачаток) і абортивного насіння (насіння, яке зупинилося у рості на ранніх етапах розвитку). У кожної насінини визначали довжину, ширину, товщину і масу. Розміри насіння встановлювали за допомогою штангенциркуля, масу – на торзіонних терезах. Усе насіння цих рослин висівали у полі.

Польовий однофакторний дослід закладався за методом рендомізованих повторень без територіального обмеження. Насіння висівали у полі вручну. У посіві визначали час появи сходів, початок цвітіння і дозрівання кожної рослини. Математичну обробку проводили за допомогою дисперсійного аналізу.

Дослід 2. Вивчення впливу способу сівби та конфігурації площі живлення рослин у посіві на різноякісність продуктивності рослин сої. Використовували насіння сої сорту Білосніжка з однаковими показниками якості яке висівалося в полі за стільниковою схемою (міжряддя 11 см, насіння розміщене в шаховому порядку на відстані 13 см. у рядку (рис. 1), широкорядним (міжряддя 45 см), стрічковим (міжряддя 45+15 см) та рядовим (міжряддя 15 см) способами.

Рис. 1. Спосіб розміщення насінин сої при стільниковому способі сівби.

X- місце знаходження насінини

Насіння висівали вручну в чотирикратному повторенні, на ділянках площею 5 м2, з нормою висіву 700 тис. схожих насінин на 1 га, на глибину 6-8 см. Польовий однофакторний дослід закладався за систематичним методом розміщення варіантів у повтореннях.

Дослід 3. Вивчення впливу екологічно безпечних способів допосівної обробки та сортування насіння за пружністю на врожайність сої.

Насіння обробляли:

1) озоно-повітряною сумішкою з концентрацією озону у повітрі – 0,2; 0,6 та 1,2 г/м3, з експозицією 30 хв. Обробка проводилася у Національному науково-технічному центрі фізико-технічного інституту м. Харкова за методиками авторів розробленого способу.

2) відкритим полум’ям на лабораторному пристрої з часом проходження крізь вогонь (експозицією) – 0,24; 0,30 та 0,36 с. Насіння сої падало крізь вогневий факел, у вертикально розташованій металевій набірній трубі. Горіння факела забезпечував газовий пальник. Зміни розрахункового часу падіння насіння сої крізь вогонь проводили шляхом зміни висоти труби – 25, 50 і 70 см відповідно. Щільність насіннєвого потоку становила 10 г/см3·с. Пропускна здатність пристрою – 46,6 г/с. Тиск газу у системі газопостачання – 1274 Па. Витрати газу за одиницю часу – 0,3 м3/год.

Сортування насіння проводили на лабораторному пристрої, який є зменшеною копією сортувального пристрою ОСУ-1. Насіннєвий потік, падаючи з висоти 1 м, відбивався від поверхні, розташованої під кутом 35°, та за допомогою двох дільників ділився на три фракції за дальністю відскакування (першою фракцією вважали насіння, що найдалі відскочило від похилої поверхні).

У досліді використовували насіння сої сорту Білосніжка. За контроль брали необроблене насіння сої цього ж сорту.

Польовий дослід закладався методом систематичного розміщення варіантів у чотирикратному повторенні на ділянках площею 25 м2. Норма висіву – 700 тис/га. Сівбу проводили селекційною сівалкою. Збирання врожаю проводили комбайном SAMPO – 130.

Усі інші агротехнічні прийоми вирощування сої в досліді – загальноприйняті для Харківської області.

У лабораторії проводили аналіз контрольних снопів, відібраних з дослідних ділянок. Досліджували елементи структури врожаю, за якими визначали біологічну врожайність сої. У насіння, вимолоченого комбайном, установлювали чистоту і вологість. Чистота насіння у 2001 р. визначалася за ГОСТ 12037-66, а у 2002 та 2003 рр. – за ДСТУ 4138-2002, вологість визначалася за ДСТУ 2240-93 „Насіння сільськогосподарських культур. Сортові та посівні якості”.

Статистичну обробку отриманих даних проводили на ЕОМ з використанням програми Microsoft Excel. Аналіз економічної та енергетичної ефективності застосування допосівної обробки насіння сої здійснювали за допомогою ЕОМ з використанням програми “Dixi – растениеводство”.

Біотичні та абіотичні чинники формування

різноякісного насіння

Вплив екологічних факторів та сортоспецифічних особливостей

на тривалість вегетаційного періоду рослин сої

Формування та прояв основних кількісних і якісних ознак сої відбуваються протягом періоду вегетації, причому на ріст і розвиток рослин суттєво впливають погодні умови. Ступінь впливу погодних умов суттєво змінюється на різних етапах розвитку рослин.

У наших дослідженнях тривалість періоду сівба – повні сходи у сортів сої в різні роки була неоднаковою і коливалася від 11 у 2001 р. до 19 діб у 2002 та 2003 р. У середньому за три роки найкоротша тривалість цього періоду була відмічена у сортів Білосніжка та Горизонт (16 діб). Установлено, що комплекс умов року вирощування є визначальним фактором, який впливає на швидкість появи сходів сої (98,8 %). Варіювання тривалості появи сходів досліджуваних сортів сої на 85залежало від погодних умов під час проростання насіння. Варіювання тривалості періоду сівба – повні сходи за роки досліджень у сортів сої становило 16,5 %. Найнижчим він був у сорту Мрія – 12,4 %.

Тривалість періоду повні сходи – початок цвітіння на 98,7 % зумовлений фактором умов року вирощування, а мінливість тривалості цього періоду різних сортів сої була незначною (від 3,4 у сорту Мрія до 6,8 % у сорту Білосніжка).

Період від цвітіння до повного дозрівання насіння також визначається комплексом погодних умов року (57,6 %), у той же час відмічено збільшення впливу сортових властивостей сої до 36,8 %.

Установлено, що загальна тривалість вегетаційного періоду рослин сої на 49,1 % залежить від генетично зумовлених сортових властивостей насіння, однак умови року (вплив яких становить 33,5 %) можуть дещо корегувати тривалість вегетаційного періоду в різні роки вирощування сої.

Вплив екологічного та матрикального факторів на процеси

насіннєутворення і насіннєву продуктивність сої

Установлено, що запліднення насіннєвих зачатків, нормальний розвиток насінин та абортивність насіння на рослинах сої визначається впливом погодних умов (вплив, відповідно, становить 98,1; 93,3 та 84,0 %), а абортивність насіння на 13,8 % – ярусом розміщення бобу на рослині. За три роки досліджень кількість незапліднених насіннєвих зачатків на рослинах сої відмічена в межах від 18 до 30 % від загальної їх кількості. Більше незапліднених насіннєвих зачатків міститься у бобах середнього ярусу розташування на рослині. Вища абортивність насіння спостерігається у бобах нижнього ярусу розташування на рослині (13 % порівняно з 7 та 9 % відповідно середнього та верхнього ярусів). Насіння з високою масою формується на рослинах сої у бобах нижнього та середнього ярусів.

У середній та апікальній частинах бобів сої розвивається найбільша кількість нормального насіння. Установлено, що зі збільшенням кількості нормально сформованих насінин сої зменшуються кількість незапліднених насіннєвих зачатків та кількість абортивного насіння. Нормальний розвиток насіннєвого зачатка на 20 % залежить від його місця розташування у бобі та на 79,1 % – від погодних умов під час цвітіння-утворення бобів.

Насіння з високою масою формується в середній частині бобу, в апікальній його частині – насіння з меншою масою. Маса насіння у бобі на 79,1 % залежить від умов вирощування рослин і на 19,4 % – зумовлена місцем розташування насіннєвого зачатка у бобі.

На розвиток крупного насіння сої впливають погодні умови вирощування рослин (77,4 %), а місце розташування бобів на рослині визначає масу насіння лише на 21,1 %.

Різноякісність насіння сої за лінійними розмірами й масою

та її значення при доборі найпродуктивнішого насіння

Сорти сої відрізняються за лінійними параметрами насіння та масою. Довжина, ширина та маса насіння сої здебільшого залежать від екологічних умов року вирощування сої (вплив становить відповідно 45,7; 56,6 та 52,3 %). Товщина насіння, а відповідно, й кількість запасних поживних речовин у сім’ядолях залежить на 67,4 % від сортових властивостей (рис. 2).

Рис. 2. Вплив факторів на формування лінійних параметрів

і маси насіння сої різних сортів, %

- властивості сорту; - умови року вирощування;

- взаємодія факторів + залишок

Найбільша мінливість встановлена у маси насіння – V = 17,1 %, а найменша варіація ширини насіння – V5,7 % (табл. 1).

Таблиця 1

Розміри й маса насіння різних сортів сої та їх варіювання

(середнє за 2001-2003 рр.)

Сорт сої | Розміри насіння, мм | Середня маса насінини, мг

довжина | ширина | товщина

Білосніжка | 7,26 | 5,97 | 4,78 | 134

Мрія | 7,23 | 6,19 | 5,24 | 145

Горизонт | 7,55 | 6,23 | 5,73 | 150

Романтика | 7,49 | 5,96 | 4,64 | 152

НІР05 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 9,2

Варіювання,

Білосніжка | 6,8 | 6,3 | 6,8 | 18,2

Мрія | 7,5 | 4,8 | 7,1 | 17,4

Горизонт | 7,2 | 5,5 | 7,0 | 16,6

Романтика | 5,6 | 5,8 | 6,4 | 14,7

Середнє зважене | 7,0 | 5,7 | 6,8 | 17,1

Установлена значна пряма кореляційна залежність між масою насіння та його лінійними параметрами: довжиною (r = 0,66-0,80), шириною (r0,65-0,85), товщиною (r = 0,76-0,87), а також отримані криві параболічної залежності відхилень середніх значень розмірів і маси насіння від середньої продуктивності цього насіння у потомстві.

Реалізація продуктивних властивостей різних сортів сої

залежно від умов року вирощування

М.І. Вавилов указував на суттєве значення неспадкової мінливості для врожайності певного сорту і якості продукції. Нашими дослідженнями встановлено, що сорти сої відрізняються за показниками продуктивності рослин: кількістю бобів на рослинах, кількістю насінин у бобі, а також масою насінин з рослини (табл. 2).

Таблиця 2

Елементи структури врожаю рослин сої різних сортів, їх варіювання та залежність від екологічних і генетичних факторів

(середнє за 2001-2003 рр.)

Сорт сої | Кількість бобів на рослині, шт. | Кількість насіння у бобі, шт. | Маса 1000 насінин, г | Продуктивність рослин, г

Білосніжка | 42,1 | 1,8 | 148,6 | 11,9

Мрія | 44,5 | 1,9 | 152,5 | 12,6

Горизонт | 56,4 | 1,7 | 146,8 | 16,8

Романтика | 50,1 | 1,8 | 154,5 | 14,6

НІР057,3 | 0,04 | 3,2 | 3,3

Варіювання,

Білосніжка | 61,0 | 13,2 | 15,7 | 58,3

Мрія | 59,8 | 10,0 | 10,8 | 58,4

Горизонт | 52,9 | 14,6 | 10,7 | 53,7

Романтика | 55,8 | 8,9 | 10,2 | 54,7

Вплив факторів,

Умови року (фактор А) | 68,4 | 54,2 | 97,4 | 83,1

Властивості сорту (фактор В) | 24,5 | 45,8 | 2,3 | 12,3

Взаємодії АВ + залишок | 7,1 | 0,0 | 0,3 | 4,6

Найпродуктивнішим у дослідженнях виявився сорт сої Горизонт (16,8 г/росл.), хоча у бобах цього сорту формувалася менша кількість насінин (1,7 шт./біб), однак висока продуктивність забезпечувалася більшою кількістю бобів на рослинах (56,4 шт./росл.). Найкрупніше насіння формується у бобах сої сорту Романтика.

Варіювання кількості бобів на рослинах сої різних сортів та продуктивності рослин було дуже сильним, що свідчить про нестабільність цих показників і підтверджується суттєвим впливом екологічного фактора на них. Мінливість кількості насіння у бобах та маси 1000 насінин була середньою, у той час як вплив погодних умов на масу 1000 насінин сої був значним і становив 97,4 %. Відмічено значний вплив генетично зумовлених сортових властивостей на елементи структури врожаю.

технологічні способи усунення негативного

впливу різноякісності насіння

Способи сівби та конфігурація площі живлення рослин сої

як фактор зменшення різноякісності насіння

Оптимальна густота розташування рослин у посіві, а також конфігурація площі живлення рослин може вплинути на формування у бобах сої насіння з високими врожайними якостями. Нами досліджувалася можливість збільшення врожайності сої та усунення негативного впливу різноякісності насіння за допомогою різних схем розміщення рослин у посіві.

У результаті проведених польових досліджень відмічено істотну різницю за елементами продуктивності рослин з різних способів сівби (табл.3).

Таблиця 3

Вплив способів сівби на елементи структури врожаю рослин

сої сорту Білосніжка (середнє за 2001-2003 рр.)

Спосіб сівби | Висота, см | Кількість, шт. | Маса 1000 насінин, г | Продуктивність рослин, г

рослин | прикріплення нижнього бобу | бобів на

рослині | насінин на рослині | насінин у бобі

Стільниковий | 83,3 | 11,0 | 14,6 | 26,7 | 1,8 | 152,7 | 4,08

Широкорядний | 81,0 | 17,0 | 11,5 | 19,6 | 1,7 | 152,8 | 2,99

Стрічковий | 80,7 | 18,0 | 10,9 | 21,4 | 1,7 | 153,7 | 3,28

Рядовий | 80,3 | 14,3 | 13,5 | 25,4 | 1,9 | 150,0 | 3,78

НІР052,2 | 1,3 | 2,5 | 3,4 | 0,1 | 2,3 | 0,6 | Вплив факторів %

Спосіб сівби (фактор А) | 45,5 | 89,2 | 43,2 | 33,6 | 45,5 | 39,7 | 54,7

Умови року (фактор В) | 34,5 | 8,3 | 41,5 | 60,6 | 35,1 | 47,1 | 36,0

Взаємодія АВ + залишок | 20,0 | 2,5 | 15,3 | 5,8 | 19,4 | 13,2 | 9,3

Установлено, що при вирощуванні сої за стільниковою схемою сівби відбувається збільшення висоти рослин до 83,3 см, а також зниження до 11 см висоти прикріплення нижніх бобів, що значно збільшує кількість бобів та насіння на рослинах. Відповідно й продуктивність рослин сої із цього способу була істотно вищою ніж продуктивність рослин з широкорядного й стрічкового способів сівби.

Найнижча продуктивність рослин відмічена при сівбі сої широкорядним способом (міжряддя 45 см). Рядовий спосіб сівби (міжряддя 15 см) неістотно відрізнявся за всіма показниками продуктивності рослин від стільникового способу.

Формування майже всіх елементів продуктивності рослин сої здебільшого залежить від способу розміщення насінин при сівбі. Особливо сильно спосіб сівби впливає на висоту прикріплення нижніх бобів на рослинах (89,9Відмічено значну залежність продуктивності рослин сої від густоти посіву та конфігурації площі живлення рослин у посіві (54,4 %).

Істотної різниці між способами сівби сої за масою 1000 насінин не помічено. Установлено, що цей показних здебільшого визначається комплексом умов року вирощування (47,1 %), але може бути скорегований при певному розміщенні рослин у посіві (вплив способу сівби становив 39,7 %).

Сортування насіння сої за пружними властивостями

як спосіб добору найпродуктивнішого насіння

Використання для сівби насіння сої з високими врожайними властивостями забезпечує отримання високих урожаїв цієї культури. Розробка способів добору найпродуктивнішої фракції насіння є першочерговою задачею сучасної науки. Округла форма насіння сої дещо ускладнює технологічний процес сортування насіння за допомогою решіт сортувальних пристроїв. Розроблений М.К. Їжиком, Ю.М. Залеським, В.Д. Гришиним, В.А. Грозубинським (АС № ) спосіб післязбиральної обробки насіння округлої форми за допомогою пристрою ОСУ-1 дозволяє розділити ворох на окремі фракції. Нами проводилися дослідження з вивчення посівних і врожайних якостей насіння сої відсортованого за пружністю на цьому пристрої.

Аналізом посівних якостей відсортованого насіння не встановлено значних різниць за енергією проростання, лабораторною і польовою схожістю порівняно з несортованим насінням сої. Хоча за показниками сили початкового росту насіння сої, відсортоване на пристрої (І та ІІІ фракції), значно відрізнялося за масою 100 сухих проростків від несортованого насіння.

Визначено, що при сівбі насіння з найменшою дальністю відскакування від відбивної поверхні (ІІІ фракція) урожайність сої збільшується на 0,13 т/га, порівняно з урожайністю несортованого насіння. Також встановлено, що урожайність несортованого насіння сої поступається врожайності окремих фракцій насіння сої (табл.4).

Таблиця 4

Урожайність сої сорту Білосніжка залежно від

способу допосівного сортування, т/га

Спосіб передпосівної обробки | Рік | Середнє за 3 роки

2001 | 2002 | 2003

Несортоване насіння | Контроль | 0,82 | 1,69 | 2,05 | 1,52

Сортування насіння

за пружністю | І фракція | 0,82 | 1,80 | 2,22 | 1,61

ІІ фракція | 0,78 | 1,86 | 2,16 | 1,60

ІІІ фракція | 0,79 | 1,89 | 2,28 | 1,65

НІР05 | 0,02 | 0,14 | 0,16 | 0,11

Формування врожаю сої та елементів його структури здебільшого залежить від погодних умов при вирощуванні сої, однак кількість рослин, що залишаються у посіві до збирання, зумовлена способом допосівного сортування насіння (табл. 5).

Таблиця 5

Вплив факторів на елементи структури врожаю

насіння сої сорту Білосніжка відсортованого за пружністю

(середнє за 2001-2003 рр.)

Варіанти | Кількість, шт | Маса 1000

насінин, г | Продуктивність рослини, г | рослин на 1 м2 | бобів на рослині | насінин у бобі | Несортоване

насіння | Контроль | 33,2 | 23,5 | 1,8 | 157,7 | 6,7 | Сортування

насіння за

пружністю | І фракція | 35,0 | 20,6 | 1,8 | 154,0 | 5,7 | ІІ фракція | 37,2 | 25,6 | 1,8 | 157,2 | 5,8 | ІІІ фракція | 39,4 | 21,1 | 1,8 | 162,0 | 6,1 | НІР05 | 3,0 | 3,7 | 0,1 | 5,0 | 0,8 | Рік вирощування сої

(фактор А) | 21,9 | 88,7 | 63,6 | 84,6 | 95,2 | Спосіб допосівної обробки (фактор В) | 64,4 | 7,9 | 29,7 | 11,1 | 3,5 | Взаємодія АВ + залишок | 13,7 | 3,4 | 6,7 | 4,3 | 1,4 |

Більша кількість рослин на одиниці площі у варіанта ІІІ фракція сортування забезпечило отримання високих урожаїв сої за роки досліджень.

Найкрупніше насіння утворюється на рослинах з насіння ІІІ фракції (164 г), це пояснюється меншою кількістю бобів на рослинах, що сприяє ефективному та рівномірному розподілу поживних елементів між усіма бобами рослин.

Застосування безпечних для довкілля способів знезараження

насіння сої для покращення його урожайних властивостей

Допосівна обробка насіння сільськогосподарських культур позитивно впливає на протікання фізіолого-біохімічних процесів у насінинах, одночасність появи сходів, формування вирівняного стеблостою в посівах і, як наслідок – формування високого врожаю насіння високої якості.

Застосування пестицидів проти хвороботворних мікроорганізмів та хімічних стимуляторів росту мають ряд побічних ефектів. Речовини, що входять до складу протруйника, мають довгий період розкладу в ґрунті, можуть нагромаджуватися в рослинах і забруднюють оточуюче середовище.

Ураховуючи це, ми намагалися дослідити вплив безпечних для довкілля способів знезараження насіння на формування врожаю сої.

Вогонь здавна використовується для дезінфекції предметів, а озон завдяки своїй окислювальній здатності може руйнувати клітинні мембрани мікроорганізмів, що заселяють поверхню насіння. При цьому вказані способи не залишають після себе продуктів розкладу й не шкодять довкіллю.

За роки досліджень виявлена різниця між урожаєм дослідних варіантів допосівного знезараження насіння сої вогнем та озоно-повітряною сумішкою (табл. 6).

Таблиця 6

Урожайність сої сорту Білосніжка залежно

від способу допосівної обробки, т/га

Спосіб допосівної обробки | Рік | Середнє за 3 роки

2001 | 2002 | 2003

Необроблене насіння | Контроль | 0,82 | 1,69 | 2,05 | 1,52

Обробка насіння

вогнем з експозицією: | 0,24 сек. | 0,73 | 1,77 | 2,01 | 1,50

0,30 сек. | 0,81 | 1,97 | 2,20 | 1,66

0,36 сек. | 0,71 | 1,98 | 2,36 | 1,69

Обробка насіння

повітряно-озоновою сумішкою з концентрацією озону в повітрі: | 0,2 г/м3 | 0,69 | 1,68 | 2,11 | 1,50

0,6 г/м3 | 0,82 | 1,99 | 2,37 | 1,73

1,2 г/м3 | 0,81 | 1,82 | 2,25 | 1,63

НІР05 | 0,07 | 0,17 | 0,24 | 0,17

Прибавка врожаю від застосування екологічно безпечних способів знезараження насіння становить від 0,11 до 0,21 т/га порівняно з необробленим насінням. Найвища врожайність сої відмічена у варіанта обробки озоно-повітряною сумішкою з концентрацією озону 0,6 г/м3 – 1,73 т/га. Цей варіант досліду відрізнявся високими показниками врожайності протягом усіх років досліджень.

Установлено, що при застосуванні відкритого полум’я та озону можна значно збільшити врожайність сої, при цьому пестицидне навантаження на навколишнє середовище через заміну хімічних протруйників може значно зменшитися.

Основним фактором, що впливає на формування високого врожаю сої, (вплив становить 67,7 %) є спосіб допосівної обробки насіння (рис.6).

Рис. 3. Вплив факторів на урожайність насіння сої, %

- рік вирощування; - обробка насіння;

- взаємодія факторів + залишок

Відмічено збільшення продуктивності рослин від допосівної обробки насіння. Високою масою насіння з рослини вирізнялися варіанти обробки вогнем з експозицією 0,36 с (7,7 г/росл.) та озоно-повітряною сумішкою з концентрацією озону 0,6 г/м3 (7,8 г/росл.). Також встановлено збільшення маси 1000 насінин на 3,9 і 9,7 г у вказаних варіантах обробки порівняно з контрольним варіантом (насіння без обробки).

Економічна та енергетична оцінки застосування

допосівної обробки насіння сої

Розрахунок показників економічної ефективності показав, що застосування допосівної обробки насіння сої збільшує рівень рентабельності виробництва сої на 0,1 – 2,6 %. Найвища рентабельність вирощування сої відмічена при застосуванні озоно-повітряної сумішки як способу допосівної обробки сої і становить 16,7 %. При цьому спостерігається зниження собівартості продукції, а витрати коштів на допосівну обробку повністю окупаються прибутком від реалізації додаткового врожаю сої.

Способи допосівної обробки насіння є такими, що не вимагають великих втрат енергії, а енергія, витрачена на проведення сортування та обробки насіння до посіву, повністю відновлюється за рахунок збільшення врожаю насіння сої.

Висновки

1. У дисертації вперше для умов Північно-східної частини Лісостепу України проведено теоретичне узагальнення та нове вирішення важливого наукового завдання з визначення факторів і прийомів формування різноякісності насіння сої. Визначено ступінь впливу біотичних та антропогенного чинників на формування насіння сої, різноякісного за посівними та урожайними властивостями. Розроблено технологічні та агротехнічні прийоми, завдяки яким можна зменшити негативний вплив різноякісності насіння, та покращити його урожайні властивості. Встановлені закономірності впливу біотичних факторів і прийомів формування різноякісного насіння мають суттєве значення для підвищення посівних і урожайних якостей насіння в процесі насінництва сої.

2. Установлено, що тривалість фаз розвитку рослин сої до цвітіння на 98,7зумовлена впливом комплексу екологічних факторів. У період „цвітіння – повна стиглість насіння”, вплив умов року вирощування сої зменшується до 57,6 %, що дозволяє в цей період ефективно застосовувати різного роду впливи на посіви з метою збільшення урожайності сої.

3. Визначено, що тривалість вегетаційного періоду різних сортів сої на 49,1% залежить від генотипних особливостей сорту, вплив комплексу екологічних факторів на тривалість вегетаційного періоду сортів становить 33,5 %, що засвідчує доцільність створення сортів сої різних груп стиглості.

4. Виявлено, що основним фактором, який визначає формування насіння сої на рослині, є екологічний фактор, його вплив становить 93,3%. Вплив матрикального фактору на формування насіння становить 6,4%. Установлено, що насіння, утворене в апікальній частині бобу краще забезпечується елементами живлення, й не абортує.

5. Установлено, що вплив сортових властивостей сої на формування крупного насіння становить 36,9 %, однак вплив умов року на лінійні параметри та масу насіння коливаються в межах 15-18% для маси насіння і 5-8% для довжини, ширини та товщини.

6. Установлені кореляційні зв’язки між масою насіння сої різних сортів і лінійними параметрами: довжиною (r = 0,66-0,80), шириною (r = 0,65-0,85), товщиною (r = 0,76-0,87), що доводить можливість проведення відбору насіння з високою масою спираючись на його лінійні розміри.

7. Отримано криві параболічної залежності стандартних відхилень середніх значень розмірів і маси насіння від середньої продуктивності цього насіння у потомстві, що дозволяє переглянути методику сортування насіння сої на решетах для відбору найпродуктивнішого насіння.

8. Доведено, що при зменшенні площі живлення рослин сої в посіві з використанням стільникового та рядового способів сівби збільшується продуктивність рослин сої на 0,5-1,1 г/росл.

9. Обґрунтована ефективність сортування насіння сої за пружністю, що дозволяє виділити для сівби фракцію з високими урожайними властивостями, яка забезпечує прибавку врожаю сої від 0,08 до 0,13 т/га, порівняно з несортованим насінням.

10. Випробувані нові способи допосівної обробки насіння сої відкритим полум’ям з експозицією 0,36 сек. і повітряно-озоновою сумішшю з концентрацією озону в повітрі 0,6 г/м3, які забезпечують прибавки врожаю порівняно з контролем відповідно на 0,17 та 0,21 т/га.

11. Визначена рентабельність вирощування насіння сої відсортованого за пружністю та обробленого відкритим полум’ям і озоно-повітряною сумішшю яка становить відповідно 14,4; 15,9 та 16,7%, і є більшою, порівняно з рентабельністю вирощування несортованого й необробленого насіння (14,1%). Способи допосівного сортування та обробки є такими, що можуть вважатися малоенергозатратними, а витрачена енергія повністю відновлюється за рахунок прибавки врожаю

Пропозиції виробництву

Ш Для підвищення врожайності рекомендується сіяти сою стільниковим способом сівби. При відсутності у господарстві сівалок точного висіву слід зменшувати міжряддя до 15 см, використовуючи вузькорядний спосіб сівби.

Ш Для відбору найпродуктивнішого насіння для сівби слід проводити допосівне його сортування за пружними властивостями на сортувальному пристрої ОСУ-1 та відбирати для сівби насіння з меншою пружністю (насіння, яке має найменшу дальність відскакування від похилої поверхні), тобто ІІІ фракцію.

Ш З метою збільшення урожайності сої та усунення пестицидного навантаження на довкілля доцільно замінити обробку насіння хімічними протруйниками на екологічно безпечний спосіб підготовки посівного матеріалу – обробку повітряно-озоновою сумішкою (з концентрацією озону у повітрі 0,6 г/м3 та експозицією 30 хв.).

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Скоромний С.В. Вплив біотичних факторів і технологічних прийомів на формування різноякісного насіння сої в умовах Північно-східної частини Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.14 – насінництво. – Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН, Харків, 2006.

Дисертацію присвячено вивченню явища різноякісності насіння сої за тривалістю вегетаційного періоду та окремих його фаз, лінійними параметрами й масою насіння, продуктивністю рослин та врожайністю посівів. Досліджені різні способи сівби та способи допосівного впливу на насіння сої з метою усунення негативного впливу різноякісності. Установлено, що тривалість вегетаційного періоду різних сортів сої здебільшого визначається генетичними властивостями сорту, але під впливом метеорологічних умов тривалість вегетаційного періоду сортів сої може дещо змінюватися. Визначено, що формування крупного насіння сої на рослинах зумовлено екологічним фактором, місце розташування бобів на рослинах майже не впливає на формування й розвиток насіння сої. Зроблені теоретичні розрахунки залежності продуктивності рослин сої від розмірів і маси висіяного насіння. Доведено, що при зменшені ширини міжрядь у посівах сої з використанням стільникового та вузькорядного способів сівби можливе збільшення продуктивності рослин і врожайності посівів. Запропоновано спосіб допосівного сортування насіння сої, що дозволяє виділити для сівби насіння з високими врожайними властивостями. Підтверджено збільшення врожайності сої від застосування екологічно-безпечних способів допосівної обробки насіння.

Ключові слова: насіння, соя, різноякісність, урожайність, знезараження, спосіб сівби, сортування, допосівна обробка.

Скоромный С.В. Влияние биотических факторов и технологических приемов на формирование разнокачественных семян сои в условиях Северо-восточной части Лесостепи Украины. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14 – семеноводство. – Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН, Харьков, 2006.

Диссертация посвящена