Обоснование технологических приемов возделывания сои в рисовых севооборотах

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Обоснование технологических приемов возделывания сои в рисовых севооборотах

06.01.09 - растениеводство

06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Кравченко А.В.

Саратов 2007

Работа выполнена в Волгоградском комплексном отделе ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова

Научный руководители:

чл. корр. РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дубенок Николай Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Лытов Михаил Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Курдюков Юрий Федорович

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Фомин Геннадий Иванович

Ведущая организация - Российский НИИ проблем мелиорации, г. Новочеркасск

Защита состоится «28» апреля 2007 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220. 061. 05 при Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу:

410600, г. Саратов, Театральная пл., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.с.-х.н. Н.А. Пронько

соя водообеспечение рисовый севооборот

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Средние многолетние запасы продуктивной влаги в условиях республики Калмыкия, содержащиеся в метровом слое почвы, на начало сева теплолюбивых культур составляют 92 мм. Запасы продуктивной (от влажности устойчивого завядания до наименьшей влагоемкости) влаги в метровом слое почвы на уровне 117 мм обеспечиваются в 30 % случаев, на уровне 125 мм - в 20 % случаев, на уровне 153 мм - в 5 годах из столетнего ряда. Остаточные после риса запасы продуктивной влаги в почве отличаются высокой устойчивостью и изменяются для слоя 1 м от 155 до 189 мм. Высокие запасы почвенной влаги, потенциально доступной растениям, определяют возможность возделывания в рисовом севообороте ценной зернобобовой культуры - сои.

Соя, как одна из перспективных промежуточных культур рисового севооборота, отличается интенсивной агротехникой возделывания, направленной преимущественно на уничтожение конкурирующей сорной растительности. Это отвечает одному из основных требований к промежуточным культурам рисового севооборота - обеспечению поддержания оптимального фитосанитарного состояния рисовых чеков. Кроме того, соя в симбиотических отношениях может достаточно активно фиксировать атмосферный азот для формирования урожая, а также накапливать его в почве с клубеньками. Это важно для расширенного воспроизводства плодородия почвы в рисовых чеках.

Разработка технологии возделывания сои в рисовых севооборотах органично связана с необходимостью повышения эффективности использования остаточной, после возделывания основной культуры, влаги. Экономное расходование водных ресурсов и рациональное распределение их в течение вегетационного периода культуры является основной задачей, решение которой позволит наладить эффективное производство сои в промежуточной после риса культуре. Важно: учитывать, что закономерности роста, развития в комплексе с динамикой ресурсопотребления сои в условиях дефицитного водообеспечения существенно преломляются в сравнении с типично богарным или орошаемым земледелием; эффективно использовать природный фактор, в частности, климатический ресурс; минимализировать антропогенное воздействие в рисовых чеках. Необходимость поиска комплексного решения этих задач определило направление наших исследований.

Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Земледелие, мелиорация, лесное хозяйство» (2001-2005 гг.)

Целью исследований является повышение эффективности производства сельскохозяйственной продукции на рисовых системах за счет разработки технологических элементов управления продукционным процессом сои как промежуточной культуры рисового севооборота, обеспечивающих формирование урожайности зерна до 2 т/га.

Структурно решение поставленной цели разделено на следующие группы научно-исследовательских задач:

- провести комплексный анализ природных условий Республики Калмыкия и их соответствия биологии сои, в том числе с учетом возможности использования остаточной в почве влаги в рисовых чеках;

- изыскать возможные направления и эффективные способы регулирования условий выращивания сои при дефицитном водообеспечении;

- определить динамику и возможные пределы водопотребления сои при регулировании условий минерального питания растений за счет внесения удобрений и инокуляции сои нитрагином;

- изучить закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы при возделывании сортов сои разного срока созревания;

- проанализировать особенности формирования пищевого режима почвы при внесении разных доз минеральных удобрений и инокуляции сои нитрагином;

- изучить закономерности развития и особенности функционирования симбиотического аппарата сои при возделывании сортов разного срока созревания;

- изучить закономерности роста, развития и фотосинтетической деятельности посевов сои разного срока созревания при регулировании условий минерального питания и инокуляции семян нитрагином;

- определить возможные уровни формирования урожайности и качества зерна сои, а также статистически значимые взаимосвязи между урожайностью и уровнем агротехнических воздействий в технологическом комплексе возделывания культуры;

- определить экономически целесообразные уровни агротехнических воздействий при возделывании сои разного срока созревания в промежуточной после риса культуре.

Научная новизна. Установлены основные факторы, определяющие эффективность возделывания сои при дефицитном водообеспечении в промежуточной после риса культуре. Определены закономерности формирования водного и пищевого режимов почвы, роста, развития, формирования урожайности и качества зерна сои при возделывании в рисовых чеках с использованием остаточной после основной культуры влаги. Определены особенности развития и функционирования симбиотического аппарата сои и его участие в формировании бездефицитного баланса азота.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью применяемых методик, широко апробированных в практике экспериментальных исследований, достаточным для вариационного анализа объемом опытных данных, закладкой и проведением полевого опыта в соответствии с общепризнанными методологическими принципами. Достоверность полученных результатов подтверждена успешной апробацией в производственных посевах ОПХ «Харада» и ГУП «50 лет Октября» Октябрьского района Республики Калмыкия, где средняя урожайность зерна сои в средневлажном, 2005 году, составила соответственно 1,68 и 1,32 т/га

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы в промежуточных после риса посевах сои разного срока созревания при регулировании условий минерального питания и инокуляции семян нитрагином;

- особенности развития, функционирования симбиотического аппарата сои и формирования основных статей баланса азота при выращивании сои в условиях дефицитного водообеспечения;

- закономерности влияния формирующихся агроэкологических условий на продукционный процесс, урожайность и качество зерна сои в рисовых севооборотах Калмыкии.

Практическая значимость работы. Разработаны и внедрены рекомендации по технологии регулирования агроэкологических условий выращивания сои в промежуточной после риса культуре, обеспечивающей получение 1,3-1,8 т/га зерна при рациональном использовании водных ресурсов и минеральных удобрений.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы на Республиканской научно-практическая конференция «Молодежь и наука: третье тысячелетие» (г. Элиста, 2004-2005 гг.), Научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития мелиорации (Новочеркасск, 2003 г), международных научно-практических конференциях: «Экологическое состояние природной среды и научно- практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2004 г.), «Наукоемкие технологии мелиорации» (Костяковские чтения, Москва, ВНИИГиМ, 2005), «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия для засушливых условий Нижнего Поволжья» (НВ НИИСХ, Волгоград, 2005), «Научно-производственное обеспечение развития комплексных мелиораций Прикаспия» (ПНИИАЗ, Соленое Займище, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству и списка использованной литературы. Содержание работы изложено на 226 страницах, в т.ч. основного текста 128 страницы. Работа содержит 60 таблиц, 28 рисунков. Список использованной литературы включает 186 источников, в т. ч. 9 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены теоретические вопросы и экспериментальный опыт возделывания сои в орошаемых и неорошаемых условиях, в том числе в качестве промежуточной культуры рисового севооборота, проведен анализ природных условий региона исследований и их соответствия биологии культуры, а также условий эффективного функционирования соевого симбиоза. Показан вклад в данное направление ведущих ученых Г.Т. Балакая, П.Е. Губанова, М.Н. Худенко, И.П. Кружилина, Н.А. Пронько, В.В. Бородычева, А.П. Устюжанина, В.А. Тильба, О.Г. Давыденко, В.Ф Баранова, В.Б. Енкена, В.П. Мякушко, В.М Пенчукова, Ф.П. Хрипливого, Ю.И. Панченко, С.Б. Адьяева, Э.Б. Дедовой, Ю.Д. Губаюка, В.В. Толоконникова, Н.П. Саенко. Анализ накопленного научного и практического опыта позволил сделать ряд выводов, которые стали основой для разработки программы исследований:

- возделывание сои в республике Калмыкия потенциально эффективно на массивах с удовлетворительным мелиоративным состоянием почвенного покрова;

- особый интерес представляет использование остаточных запасов влаги в почвенных горизонтах после возделывания риса для повышения продуктивности и устойчивого развития производства зерна сои в республике. Высокая востребованность соевых бобов на рынке сельскохозяйственной продукции может обеспечить повышение рентабельности рисового севооборота, интенсифицировать производство основной культуры;

- в новых условиях формирования водного режима почвы необходимо установить закономерности роста и развития сои, протекания физиологических процессов, накопления и распределения биологического вещества в растениях и формирования урожайности посева; оценить биологическую и практическую эффективность применения агроприемов возделывания сои в рисовых севооборотах; определить возможности сохранения и повышения плодородия почвы при возделывании сои в рисовых чеках.

Во второй главе обоснованы программные задачи, приведена методика и рассмотрены условия проведения исследований.

Исследования базируются на опытных данных полученных в результате проведенного полевого эксперимента в опытно-производственном хозяйстве «Харада» Октябрьского района Республики Калмыкия с посевами сои сортов ВНИИОЗ-86, ВНИИОЗ-76 и Волгоградка 1.

Территория хозяйства располагается в полупустынной зоне, в самой северной части Сарпинской низменности, где расположена одна из крупнейших в Калмыкии оросительно-обводнительных систем, водоисточником которой является река Волга - Сарпинская ООС.

Почвенный покров опытного участка представлен бурыми зональными полупустынными почвами, которые занимают около 27,5% почвенного покрова республики. По гранулометрическому составу, согласно классификации Н.А. Качинского, пахотный слой почвы относится к средним крупнопылеватым суглинкам. Плотность сложения почвы в метровом слое увеличивается с 1,28 до 1,69 т/м³, а наименьшая влагоемкость в этом же слое составляет 23,0-28,3 % от массы сухой почвы. Обеспеченность почв азотом в пахотном слое пограничная, между низкой и средней (31,0-45,3 мг/кг), подвижным фосфором - повышенная (41,3-61,2 мг/кг), обменным калием - средняя (197,7-248,3 мг/кг).

Метеорологические условия в годы проведения опытов, в целом, отражали климатические особенности полупустынной зоны. Вегетационный период сои в 2002 году характеризуется как острозасушливый (34,2 мм осадков), в 2003 году - как среднезасушливый (86,8 мм осадков), в 2004 году - близок к среднемноголетним значениям (91,2 мм осадков).

В соответствии с разработанной программой полевой эксперимент реализован по трехфакторной схеме: регулирование условий минерального питания посредством дозированного внесения минеральных удобрений (фактор А) и инокуляция семян сои эффективными штаммами нитрагина (фактор В) в посевах сортов разных групп спелости (фактор С).

Схемой опыта по фактору А предусмотрена закладка и проведение исследований на четырех уровнях: А1 - без применения минеральных удобрений (контроль); А2 - внесение N₁₅P₂₅ - для формирования планируемой урожайности 1,5 т/га зерна сои; А3 - внесение N₄₅P₆₅ - для формирования планируемой урожайности 2,0 т/га зерна сои; А4 - внесение N₇₅P₁₀₀ - для формирования планируемой урожайности 2,5 т/га зерна сои. По фактору В полевого опыта было предусмотрено изучение двух вариантов: В1 - посев сои без обработки семян нитрагином; В2 - посев сои инокулированными семенами. Фактор С предусматривал проведение исследований с сортами сои разного срока созревания: С1 - ВНИИОЗ-86 (очень ранний), С2 - ВНИИОЗ-76 (ранний), С3 - Волгоградка 1 (среднераннего срока созревания).

Общая площадь опытного участка 4 га, площадь одной повторности 1 га. По площади земельного участка опыт закладывался методом расщепленных делянок. Агротехника возделывания сои разрабатывалась в соответствии с зональными рекомендациями по возделыванию этой культуры с учетом особенностей агротехники промежуточных культур рисового севооборота и дополнениями вариантами изучаемых приемов.

В соответствии с апробированными и общепринятыми методиками (Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов, С.В. Мельников, 1980 г, Методика полевого опыта, Б.А. Доспехов, 1983 г., Методика постановки опытов по программированию урожаев полевых культур, ВАСХНИЛ, 1978 г. и др.) полевой эксперимент сопровождался систематическими наблюдениями за ростом и развитием сои, определяли площадь листовой поверхности, приросты сухой и сырой надземной массы, корней, линейные приросты, отслеживали состояние водообеспеченности почвы и т.д.

На всех вариантах опыта рельеф, почвенные и гидрологические условия были идентичными. Требования репрезентативности, однородности почвенного покрова и истории опытных участков были соблюдены во все годы исследований. Для исключения влияния почвенных разностей опыты закладывались в четырехкратной повторности.

В третьей главе рассмотрены вопросы формирования водного режима почвы и водопотребления сои при возделывании в промежуточной после риса культуре, определены основные факторы и закономерности повышения эффективности использования остаточной после риса влаги, исследованы возможные приемы активизации симбиотической деятельности растений и накопления фиксированного из воздуха азота.

Для эффективного возделывания сои в рисовых севооборотах важно учитывать и регулировать динамику изменения влагосодержания активной зоны почвогрунта. К началу сева сои в 2002 году влажность почвы в пахотном слое составила 86,7 % НВ, в 2003 году - 84,6 % НВ, в 2004 году - 83,9 % НВ (рис. 1). Этого достаточно для получения быстрых и дружных всходов.

Исследования показали, что на динамику формирования влажности почвы существенное влияние оказывают погодные условия. В годы со среднемноголетним уровнем обеспечения атмосферными осадками влажность почвы более динамично иссушается при посеве инокулированными семенами с высоко удобренном фоном, причем амплитуда по влажности между вариантами увеличивается на протяжении всего вегетационного периода, достигая максимума, 15,7 % НВ, к началу периода созревания. В острозасушливые годы амплитуда по влажности почвы между участками с большим или меньшим обеспечением элементами минерального питания увеличивается до фазы цветения (до 4,6 % НВ) и начинает снижаться к началу периода формирования бобов.

Динамика влажности почвы в посевах сои существенно изменяется в зависимости от генетических особенностей сорта и, прежде всего, его принадлежности к группе спелости. Наиболее высокими запасами почвенной влаги по всем фазам развития растений характеризовались участки, где высевали сорт очень раннего срока созревания (ВНИИОЗ-86). К периоду формирования бобов влажность почвы при посеве этого сорта в 2004 году составляла 63,0-73,0 %, а при посеве среднераннего сорта Волгоградка 1 - снижалась до 46,4-55,0 % НВ. Следовательно, у более позднеспелых сортов прохождение наиболее ответственных фаз развития растений проходит в значительно более жестких условиях водообеспечения, что, несомненно, сокращает зерновую продуктивность. С повышением доз внесения минеральных удобрений наблюдается более динамичное иссушение влажности почвы. В годы со среднемноголетним уровнем обеспечения атмосферными осадками в период формирования бобов даже при внесении минеральных удобрений дозой N₄₅P₆₅ влажность почвы не снижается менее 66,8 % НВ. При инокулированном фоне почти такая же влажность почвы (67,9 % НВ), отмечена при внесении удобрений малой дозой, N₁₅P₂₅. В острозасушливые годы наибольшая влажность почвы, 56,3-60,5 % НВ к началу периода формирования бобов отмечается при посеве сорта очень раннего срока созревания вкупе с внесением минеральных удобрений дозой не более N₁₅P₂₅.

Вода посевами сои потреблялась неравномерно в течение вегетационного периода и наиболее существенным образом определялась наличием и доступностью растениям почвенной влаги. В наиболее полном соответствии с биологией продукционного процесса сои, динамика водопотребления посевов в рисовых севооборотах согласуется при выращивании сои очень раннего срока созревания и внесении минеральных удобрений дозами не более N₁₅P₂₅ - N₄₅P₆₅. Максимальная интенсивность водопотребления на участках этих вариантах в опыте формировалась в период массового цветения посевов, в 2002 году - на уровне 28,7-30,0 м³/га в сут., в 2003 году - 31,9-34,4 м³/га в сут., в 2004 году - 30,0-32,5 м³/га в сут. (рис. 2). При внесении удобрений большей дозой, N₇₅P₁₀₀, а также при возделывании сортов раннего и среднераннего сроков созревания наибольшая интенсивность водопотребления сои отмечена в период ветвления с тенденцией к снижению в последующие периоды развития.

Наиболее эффективно на формирование урожая сои водные ресурсы расходуются при возделывании сортов очень ранней группы спелости, представителем которых является сорт ВНИИОЗ-86 (табл. 1). При посеве семян этого сорта без обработки нитрагином целесообразно вносить минеральные удобрения дозой N₄₅P₆₅, чем обеспечивается снижение коэффициента водопотребления на 54,4 % в сравнении с не удобренными вариантами и на 29 % в сравнении с вариантами с внесением минеральных удобрений малой дозой, N₁₅P₂₅ (1294 м³/т). При посеве семян этого сорта с обработкой нитрагином целесообразно вносить сои. Это позволяет использовать воду практически также экономно, как и при внесении удобрений дозами N₄₅P₆₅ или N₇₅P₁₀₀.

Исследования показали существенное влияние уровня минерального питания сои на динамику накопления массы азотофиксирующих клубеньков. С повышением доз внесения минеральных удобрений масса формируемых на корнях растений клубеньков изменялась по следующим закономерностям (табл. 2):

- в период ветвления развитие клубеньков по всем вариантам опыта наиболее слабое, а суммарная масса клубеньков с одного среднего растения находится в пределах 0,72-0,110 г. Влияние минеральных удобрений на размер и массу клубеньков в этот период минимально - в сравнении с контролем (вариант без удобрений) масса возрастала на 0,026-0,038 г. Суммарная масса клубеньков в расчете на одно растение сои возрастала с переходом от более ранних сортов к поздним. Так, на контрольном варианте (без применения минеральных удобрений), масса клубеньков сои с одного растения составила 0,072 г в посевах сорта ВНИИОЗ-86 (очень ранний), 0,075 г в посевах сорта ВНИИОЗ-76 (ранний), 0,084 г - в посевах сорта Волгоградка-1 (среднераннего срока созревания);

Таблица 1

Водопотребление сои в рисовом севообороте

Таблица 2

Развитие симбиотического аппарата на корнях сои, г/раст.

- в период бутонизации растений масса клубеньков сои наиболее интенсивно возрастает при внесении удобрений дозой N₁₅P₂₅ в посевах очень ранних сортов сои (на 0,054 г/раст.), менее существенно с последующим увеличением доз внесения минеральных удобрений (не более, чем на 0,007 г/раст.). В посевах раннеспелых и среднеспелых сортов сои масса клубеньков на одном растении при увеличении доз - к началу периода формирования бобов масса клубеньков на корнях среднего растения сои снижается в сравнении с периодом массовой бутонизации посевов, но остается больше, чем в период ветвления (сорт ВНИИОЗ-86). В посевах сортов ВНИИОЗ-76 и Волгоградка-1 масса клубеньков на корнях сои в период формирования бобов меньше, чем в период ветвления (0,065-0,082 г/раст.).

Экспериментально установлено, что на участках, где посев инокулированными семенами сорта ВНИИОЗ-86 проводили при внесении минеральных удобрений дозой N₁₅P₂₅ за счет биологической азотофиксации и минеральных удобрений возмещается до 59,3 % общего выноса азота, при внесении N₄₅P₆₅ - до 57,0 %, N₇₅P₁₀₀ - до 56,5 % от общего потребления (табл. 3).

Наибольшая часть потребляемого азота (до 59,3 %) за счет фиксации биологического азота и минеральных удобрений в исследованиях возмещалась при внесении N₁₅P₂₅, чем обеспечивалось устойчивое формирование урожайности зерна на уровне 1,5 т/га. Кроме того, значительная часть азота, возвращалась в почву с корневыми остатками (до 6,6 кг/га), с отмиранием клубеньков (7,4 кг/га), с соломой (31,0 кг/га) при условии ее измельчения и осенней запашке.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволяют утверждать, что при возделывании сои очень раннего срока созревания (ВНИИОЗ-86) и инокуляции семян клубеньковыми бактериями можно обеспечить положительный баланс азота в почве, с возможностью формирования планируемых урожаев зерна.

В четвертой главе определены основные факторы и изучены закономерности их влияния на развитие посевов сои при возделывании в промежуточной после риса культуре, приведен анализ экспериментального материла по росту и накоплению органического вещества отдельными органами и растением сои в целом, по формированию урожайности зерна и его качественным характеристикам.

Таблица 3

Потребление азота посевами сои, кг/га

При создании благоприятных условий на мелиорированных землях с использованием орошения продолжительность вегетационного периода сорта Волгоградка 1 составляет 116-122 сут., сорта ВНИИОЗ-76 - 112-115 сут., сорта ВНИИОЗ-86 - 91-96 сут. (В.В. Бородычев, 2001 г., М.Н. Лытов, 2002 г., А.С. Сарафанов, 2002 г., А.А. Пахомов, 2004 г.). При выращивании сои в рисовом севообороте с использованием остаточных после возделывания основной культуры запасов почвенной влаги продолжительность развития сои существенно сокращалась и составила в среднем за годы исследований по сорту ВНИИОЗ-86 - 82-88 сут., по сорту ВНИИОЗ-76 - от 92 до 96 сут., а по сорту Волгоградка 1 - 97-99 сут. Это на 3-14 сут. меньше, чем при возделывании в условиях орошения. По сорту ВНИИОЗ-76 вегетационный период сои в опыте изменялся в пределах от 92 до 96 сут., что на 16-23 сут. меньше в сравнении с продолжительностью полного цикла развития сои при орошении. По сорту Волгоградка 1 продолжительность вегетационного периода сои в рисовом севообороте составила 97-99 сут., что на 17-25 сут. меньше в сравнении с посевами этого же сорта сои в условиях орошения. Сорта более поздних групп спелости в большей степени сокращают вегетационный период (на 16-25 сут.), чем сорт очень раннего срока созревания, ВНИИОЗ-86 (на 3-14 сут.).

Для комплексной оценки развития сои и роста определение площади листьев, накопленной массы сырого и сухого вещества в надземной массе, сухого вещества в корневой массе и др. наблюдения и учеты проводили в начале и конце каждой регистрируемой фазы. Исследования показали, внесение минеральных удобрений существенно активизировало фотосинтетическую деятельность и накопление органического вещества посевами сои сорта очень раннего срока созревания (ВНИИОЗ-86). Наибольшие значения площади ассимиляционного аппарата, 37,3-37,4 тыс. м²/га, и фотосинтетического потенциала сои, 1811-1884 тыс. м² дней/га, формировались при внесении минеральных удобрений дозами N₄₅P₆₅ и N₇₅P₁₀₀ в посевах, где обработка бактериальными препаратами не проводилась (табл. 4). При инокуляции сои сорта ВНИИОЗ-86 наибольшие значения площади листьев сои, 35,3 тыс. м²/га, формируются на слабо удобренных участках (N₁₅P₂₅), а фотосинтетический потенциал при внесении удобрений дозами от N₁₅P₂₅ до N₇₅P₁₀₀ практически не изменялся (1740-1797 тыс.дней м²/га).

В соответствии с закономерностями формирования ассимиляционного аппарата сои формировались и другие показатели: продуктивность фотосинтеза, интенсивность накопления органического вещества, интегральные показатели накопленного сухого вещества сои. Продуктивность фотосинтеза посевов сорта ВНИИОЗ-86 при увеличении доз внесения удобрений до N₄₅P₆₅ (в сравнении с не удобренными участками) возрастала в 1,18 раза на не инокулированных вариантах и на 14,1 % - на инокулированных при повышении дозы внесения удобрений до N₁₅P₂₅. Дальнейшее повышение доз внесения минеральных удобрений не обеспечивало статистически значимой интенсификации фотосинтетической деятельности.

Наибольшее количество сухого вещества в надземной части растения (5,04-5,28 т/га) и корнях (1,58-1,64 т/га) накапливалось при возделывании не инокулированной сои с внесением удобрений N₄₅P₆₅ - N₇₅P₁₀₀. При возделывании сои с применением бактериальных удобрений в сочетании с внесением удобрений дозой N₁₅P₂₅ в надземной части посевов накапливалось 4,86 т/га сухого вещества. Это не существенно отличается от массы органического вещества посева на участках, где удобрения вносили дозами N45P65 и N75P100 как при инокуляции, так и без обработки семян нитрагином.

В посевах сортов сои более позднего срока созревания (ВНИИОЗ-76 и Волгоградка 1) тенденция увеличения показателей синтеза и накопления органического вещества с повышением доз внесения минеральных удобрений и при инокуляции семян нитрагином сохранялась, однако в значительно меньшей степени, чем при возделывании сорта ВНИИОЗ-86, очень раннего срока созревания. В посевах сои среднераннего сорта Волгоградка-1 наибольшая масса сухого вещества, 2,60 т/га, в надземной части посева накапливалась при внесении удобрений малой дозой (N15P25) как на инокулированном, так и на не инокулированном фоне.

Таблица 4

Фотосинтез и накопление органической массы посевами сои

Наблюдения за формированием структуры урожая сои (табл. 5) показали:

- наиболее высокие показатели структуры урожая сои формируются в посевах сорта очень раннего срока созревания, в опыте - ВНИИОЗ-86;

Таблица 5

Структура урожая и качество зерна сои

- среднее количество бобов на растении сои (сорт ВНИИОЗ-86) при посеве не обработанными нитрагином семенами возрастает при внесении минеральных удобрений до N₄₅P₆₅ (с 18 до 35 шт.). Внесение минеральных удобрений большей дозой, N₇₅P₁₀₀, не обеспечивало существенного увеличения числа бобов на растении. При посеве сои обработанными нитрагином семенами закономерности изменения числа бобов на среднем растении сои сохраняются, но вариация происходит в более узком диапазоне значений;

- средняя озерненность бобов сои при посеве сои не инокулированными семенами возрастает с 1,3 до 1,5 зерен/боб (сорт ВНИИОЗ-86), причем увеличение числа зерен в бобе происходило с повышением доз внесения минеральных удобрений до N₇₅P₁₀₀, то есть до максимальной в опыте дозы. При возделывании сои с применением нитрагина озерненность бобов при всех уровнях минерального питания оставалась на уровне 1,5 зерен/боб.

- наиболее крупные зерна с массой 1000 семян 123 г (сорт ВНИИОЗ-86) на не инокулированном фоне формируются при внесении малой дозы минеральных удобрений, N₁₅P₂₅, а на участках, где применяли бактериальные удобрения - на фоне естественного плодородия почвы (120 г/1000 семян).

Жесткие агроэкологические условия выращивания сои более позднего срока созревания обусловили формирование низких показателей структуры урожая сои и низкую урожайность этих сортов. При возделывании раннеспелого сорта ВНИИОЗ-76, наибольшая урожайность зерна сои, в среднем за годы исследований, не превышала 0,85-0,94 т/га. В посевах сорта Волгоградка 1, среднераннего срока созревания, урожайность зерна была еще более низкой и не превышала, в среднем за годы исследований 0,33-0,57 т/га. Внесение минеральных удобрений в посевах этого сорта не обеспечило статистически значимой прибавки урожайности (НСР₀₅ = 0,24 т/га).

Исследования показали, что при возделывании в промежуточной после риса культуре сои очень раннего срока созревания (сорт ВНИИОЗ-86), возможно получение до 1,57-1,65 т/га зерна, но при определенном сочетании регулируемых в опыте факторов. На фоне естественного плодородия почвы урожайность зерна этого сорта составила 0,67 т/га при возделывании без применения бактериальных удобрений и 0,86 т/га - при инокуляции. Внесение минеральных удобрений на инокулированном фоне обеспечивало повышение урожайности зерна до 1,57 т/га при повышении дозы до N₁₅P₂₅. На не инокулированном фоне урожайность зерна сои возрастала до 1,63 т/га при внесении минеральных удобрений дозой N₄₅P₆₅. Дальнейшее увеличение доз внесения минеральных удобрений не обеспечивало повышения продуктивности посева.

Исследованиями установлена зависимость уровня формируемой урожайности зерна от основных показателей структуры урожая сои с оценкой существенности вклада каждого из анализируемых показателей. Зависимость носит линейный характер с коэффициентом детерминации 0,97:

где X1 - осредненное число бобов на одном растении, шт.; X2 - озерненность среднего боба, зерен/раст.; X3 - масса 1000 зерен, г; Y - урожайность зерна, т/га; a₀, a₁, a₂, a₃ - эмпирические коэффициенты уравнения регрессии.

Численные значения эмпирических коэффициентов зависимости с оценкой их корреляционной значимости сведены в таблице 6.

За последнее десятилетие в связи с ростом интереса к сое в мире и в нашей стране требования к качеству сырья, используемых для переработки и производства продуктов питания существенно возросли. Исследования показали, что при возделывании сои в условиях рисового севооборота содержание жира в семенах сои не удовлетворяет требованиям масличной промышленности (не менее 23 % масличности). В продукции, собранной с опытных делянок содержалось не более 16,0-18,7 % жира.

Таблица 6

Корреляционно-параметрическая матрица зависимости

Наряду с низким содержанием жира семена сои при возделывании в промежуточной после риса культуре характеризовались средним содержанием белка, которого при ...