Влияние агротехнологических приемов возделывания сои на плодородие почвы, урожайность и качество семян в условиях юго-запада ЦЧР
Оптимальные способы посева и нормы высева семян, обеспечивающие получение высоких и стабильных урожаев зерна высокобелкового сорта сои Ланцетная. Содержание сырого протеина и жира в семенах раннеспелого сорта, экономическая и энергетическая эффективность.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.07.2018 |
Размер файла | 87,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Специальность 06.01.01 - Общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Влияние агротехнологических приемов возделывания сои на плодородие почвы, урожайность и качество семян в условиях юго-запада ЦЧР
Лактионов Павел Анатольевич
Курск - 2010
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,
академик РАСХН Котлярова Ольга Геннадиевна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Беседин Николай Васильевич
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Азаров Владимир Борисович
Ведущая организация: ГНУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур
Защита состоится: «15» октября 2010 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.040.01 при Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова по адресу: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова.
Автореферат разослан и размещен на официальном сайте «__» ________2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Засорина Э.В.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Решение проблемы кормового растительного белка в Белгородской области является актуальной задачей. Одним из важнейших источников решения данной проблемы является соя. В мировом земледелии она по посевным площадям и валовым сборам занимает первое место среди белковых и масличных культур. Семена ее содержат 17- 26% жира, 36-48% хорошо сбалансированного по аминокислотному составу белка и более 20 % углеводов. Помимо высокого содержания белка, жира и углеводов, в золе сои много калия, фосфора и кальция. Присутствуют в сое растворимые в масле витамины А, Д, Е, а также витамины С и В (Подобедов В.В., 1999, 2000).
Производство сои в России увеличилось в 2007 году на 10 % по сравнению с аналогичным показателем 2006 года. В Центральном Федеральном округе в 2007 году посевная площадь под сою составила 37,1 тыс. га в том числе в Белгородской области 30,2 тыс. га. Однако урожайность семян еще очень низкая: в 2006 году она была 0,9 т/га, а в 2007 году возросла до 1,18 т/га.
В Белгородской области открыто уникальное предприятие по переработке соевых бобов, мощностью почти 500 тысяч тонн. Кроме того при выращивании раннеспелых сортов соя может стать хорошим предшественником озимых культур.
В связи с этим разработка элементов технологии возделывания сои раннеспелых сортов чрезвычайно актуальна.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение особенностей развития и формирования продуктивности растений раннеспелого сорта сои Ланцетная и их влияния на элементы плодородия почвы в зависимости от технологии возделывания в условиях ЦЧЗ.
Для реализации поставленной цели нами в 2007-2009 годах в сравнении с разработанной ранее технологией возделывания районированного сорта сои Белгородская 48 решались следующие задачи:
установить влияние способов посева, норм высева и минеральных удобрений на плодородие почвы;
определить оптимальные способы посева и нормы высева семян, обеспечивающие получение высоких и стабильных урожаев зерна высокобелкового сорта сои Ланцетная;
оценить влияние минеральных удобрений на запасы питательных элементов в почве, рост и урожайность семян сои при междурядьях 15, 30 и 45 см; соя сорт урожай протеин
определить содержание сырого протеина и жира в семенах раннеспелого сорта Ланцетная и сбор их с урожаем в зависимости от изучаемых элементов технологии возделывания;
рассчитать экономическую и энергетическую эффективность возделывания сорта сои Ланцетная.
Научная новизна. Научная новизна заключается в том, что впервые в Белгородской области в комплексе проводилось изучение влияния технологических приемов возделывания сои (способов посева, норм высева и внесения минеральных удобрений) на урожайность, качество семян и показатели плодородия почв.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные элементы технологии в условиях ЦЧЗ позволят получать высокие и стабильные урожаи высокобелковых сортов сои на основе энергосберегающих технологий.
Применение разработанных агротехнических приемов и внедрение в производство раннеспелого сорта Ланцетная позволяет получать на чернозёме типичном урожай семян сои до 3,0 т/га с содержанием 37,8-42,0 % сырого протеина и 22,5-23,3 % жира. Это дает возможность получать не только ценное растительное масло, но и высокобелковый жмых, шрот при уровне рентабельности до 237 %.
Реализация результатов исследований осуществлена в СПК «Вислое» Яковлевского района Белгородской области
Основные положения, выносимые на защиту:
Увеличение нормы высева семян до 900 тысяч шт./га при посеве с междурядьями 30 см и внесение минеральных удобрений в дозе N20P20K20 кг д.в. на 1 гектар способствует увеличению урожайности и повышению качества семян сои сорта Ланцетная.
Внедрение широкорядных посевов с междурядьями 30 см, нормой высева семян 900 тысяч шт./га и дозой внесения минеральных удобрений N20P20K20 кг д.в. на 1 гектар увеличивает выход валовой энергии.
Экономическая эффективность изучаемых агротехнологических приемов возделывания сои подтверждает целесообразность их применения в условиях юго-западной части ЦЧР.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях совета агрономического факультета БелГСХА в 2007-2009 гг. Материалы доложены на XII и XIII международных научно-практических конференциях в БелГСХА (Белгород, 2008, 2009 гг.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 печатных работ, в которых отражено основное содержание диссертации, в том числе 2 работы в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 183 источника, в том числе 20 иностранных, содержит 34 таблицы и 17 рисунков.
Автор выражает глубокую признательность руководителю межкафедральной проблемной лаборатории земледелия и растениеводства ФГОУ ВПО «БелГСХА» к. с.-х. н. С.И. Смурову и искреннюю благодарность всему коллективу межкафедральной проблемной лаборатории земледелия и растениеводства БелГСХА за методическую и практическую помощь в проведении исследований.
Условия и методика проведения исследований
Исследования проводились в 2007-2009 годах на опытных полях ФГОУ ВПО «БелГСХА». Почва опытного участка чернозем типичный тяжелосуглинистого гранулометрического состава на лёссовидном суглинке. Содержание гумуса составляет 5,0…5,3 %, гидролизуемого азота - 14…17, подвижного фосфора - 18…25, обменного калия - 15…18 мг/100 г почвы, гидролитическая кислотность - 5,2…5,4 мг-экв./100 г почвы, рН - 5,6…6,0, сумма поглощённых оснований - 38…40 мг-экв./100 г почвы.
Предшественником в годы закладки опытов была сахарная свёкла. Минеральные удобрения под сою вносили осенью под основную обработку (табл. 1).
1. Схема опыта
№ вар. |
Сорт |
Ширина междурядий, см |
Норма высева, тыс./га |
Удобрения и инокуляция |
|||
1 |
Белгородская 48 |
45 |
500 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
2 |
Ланцетная |
15 |
500 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
3 |
Ланцетная |
15 |
700 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
4 |
Ланцетная |
15 |
900 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
5 |
Ланцетная |
30 |
500 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
6 |
Ланцетная |
30 |
700 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
7 |
Ланцетная |
30 |
900 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
8 |
Ланцетная |
45 |
500 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
9 |
Ланцетная |
45 |
700 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
|
10 |
Ланцетная |
45 |
900 |
Нитрагин |
Нитрагин + (NPK)20 |
Нитрагин + (NPK)40 |
В качестве минеральных удобрений использовали азофоску (N16P16K16 кг д.в. на 1 га).
Для повышения урожайности и качества зерна мы проводили инокуляцию семян сои жидким микробиологическим препаратом на основе штамма местной популяции Rh. Japonicum - Нитрагин КМ.
Полевой опыт был заложен методом организованных повторений с систематическим размещением вариантов. Повторность в опыте 3-х кратная. Посевная площадь делянок 102 м2, учетная - 100 м2.
Контрольным был сорт сои Белгородская 48 селекции БелГСХА с ранее отработанной технологией возделывания, с 1992 года включенный в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по пятому региону РФ. Более раннеспелый сорт Ланцетная с 2005 года включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по третьему и пятому регионам РФ.
Все наблюдения, учёты и анализы в опыте проводились по общепринятым методикам и ГОСТам.
Влияние различных способов возделывания сои и уровня минерального питания на физико-химические свойства почвы
1.1. Плотность почвы. Нашими исследованиями установлено, что плотность почвы была неодинаковой по слоям и срокам определения.
Плотность почвы перед посевом сои на вариантах обоих сортов, как в слое 0-10, так и в слоях 10-20 и 20-30 см была практически одинаковой.
Значение этого показателя, за период исследований, в изучаемых слоях варьировало: в слое 0-10 см - от 0,94 до 1,06 г/см3, в слое 10-20 см - от 1,00 до 1,15 г/см3, а в слое 20-30 см - от 1,01 до 1,18 г/см3, в зависимости от сложившихся погодных условий года.
К периоду уборки сои, плотность почвы, в изучаемых слоях почвы возросла независимо от сорта сои и способа возделывания (табл. 2).
Плотность почвы в зависимости от способов возделывания сои на период уборки, г/см3 (в среднем за 2007-2009 гг.)
Вариант опыта |
Дозы удобрений |
||||||||||
№ вар. |
Норма высева, тыс./га |
без удобрений |
N20P20K20 |
N40P40K40 |
|||||||
Слои почвы, см |
|||||||||||
0-10 |
10-20 |
20-30 |
0-10 |
10-20 |
20-30 |
0-10 |
10-20 |
20-30 |
|||
Белгородская 48 (контроль, широкорядный посев 45 см) |
|||||||||||
1 |
500 |
1,09 |
1,19 |
1,23 |
1,10 |
1,18 |
1,22 |
1,09 |
1,17 |
1,23 |
|
Ланцетная (рядовой посев 15 см) |
|||||||||||
2 |
500 |
1,06 |
1,13 |
1,20 |
1,07 |
1,13 |
1,20 |
1,06 |
1,15 |
1,19 |
|
3 |
700 |
1,08 |
1,15 |
1,21 |
1,07 |
1,15 |
1,20 |
1,10 |
1,16 |
1,22 |
|
4 |
900 |
1,09 |
1,15 |
1,20 |
1,09 |
1,17 |
1,22 |
1,10 |
1,15 |
1,21 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 30 см) |
|||||||||||
5 |
500 |
1,06 |
1,14 |
1,21 |
1,06 |
1,13 |
1,21 |
1,07 |
1,15 |
1,21 |
|
6 |
700 |
1,08 |
1,16 |
1,21 |
1,10 |
1,15 |
1,22 |
1,10 |
1,17 |
1,23 |
|
7 |
900 |
1,09 |
1,17 |
1,23 |
1,10 |
1,17 |
1,22 |
1,12 |
1,18 |
1,24 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 45 см) |
|||||||||||
8 |
500 |
1,07 |
1,14 |
1,22 |
1,06 |
1,14 |
1,21 |
1,07 |
1,15 |
1,22 |
|
9 |
700 |
1,09 |
1,16 |
1,22 |
1,09 |
1,16 |
1,22 |
1,10 |
1,17 |
1,23 |
|
10 |
900 |
1,10 |
1,16 |
1,21 |
1,11 |
1,16 |
1,21 |
1,11 |
1,18 |
1,23 |
|
среднее |
1,08 |
1,16 |
1,21 |
1,08 |
1,15 |
1,21 |
1,09 |
1,16 |
1,22 |
||
НСР05 |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
На контрольном варианте, в среднем за три года, в зависимости от дозы внесения минеральных удобрений, в слое 0-10 см она варьировала - от 1,09 до 1,10 г/см3, в слое 10-20 см - от 1,17 до 1,19 г/см3, а в слое 20-30 см - от 1,22 до 1,23 г/см3.
Такая же плотность почвы была и при выращивании сорта Ланцетная при различных способах посева и нормах высева не зависимо от дозы внесения минеральных удобрений.
По годам проведения исследований происходило увеличение плотности сложения почвы от посева к уборке на всех делянках опыта. Это было связано с процессом самоуплотнения рыхлой почвы. При этом объемная масса не достигала критических для культуры величин.
1.2. Запасы продуктивной влаги. Исследования показали, что на период посева сои содержание продуктивной влаги в почве как в слое 0-30 см, так и в слое 0-100 см на всех делянках опыта были практически одинаковым. Некоторые различия наблюдались по годам исследований. Эти величины варьировали от 44,7 до 47,3 мм в слое 0-30 см и от 168,0 до 173,4 мм в слое 0-100 см.
К периоду уборки сои общие запасы влаги в почве уменьшились на посевах всех изучаемых технологий примерно в 3 раза и варьировали в пределах 17,0-22,0 мм в слое 0-30 см и 66,1-81,9 мм в слое почвы 0-100 см.
На делянках с различными способами посева содержание влаги в среднем за три года исследований в изучаемых слоях почвы было практически одинаковым. Можно отметить как тенденцию, что с повышением нормы высева семян сои происходит снижение запасов продуктивной влаги, как в пахотном, так и в метровом слое почвы.
Очевидно, урожайность стала одним из определяющих факторов, повлиявших на запасы продуктивной влаги в почве в период вегетации сои. Это подтверждает тот факт, что на всех изучаемых вариантах с нормой высева семян 900 тыс. шт./га., как при рядовом (15 см), так и при широкорядных посевах с шириной междурядий 30 см и 45 см запасы влаги в слое почвы 0-30 см и 0-100 см были минимальными.
Именно на этих участках была получена наибольшая урожайность сои, она и определила различия в запасах влаги.
Одним из показателей эффективности использования продуктивной влаги является коэффициент водопотребления (рис.1,2,3).
Так в среднем за 2007-2009 годы, коэффициент водопотребления у сорта Белгородская 48 при внесении разных доз минеральных удобрений составил от 1128 м3/т на делянках без удобрений до 1256 м3/т при внесении двойной дозы минеральных туков.
У сорта Ланцетная значение коэффициента водопотребления зависело от нормы высева семян, способов сева культуры и дозы внесения минеральных удобрений. На делянках без минеральных удобрений наибольшее значение данного коэффициента отмечено при посеве сои с шириной междурядий 30 см и наименьшей изучаемой нормой высева семян 500 тыс. шт./га.
Рис. 1 Коэффициент водопотребления (м3/т) на фоне без внесения минеральных туков
Повышение нормы высева семян до 700 и 900 тыс. шт./га способствовало снижению значений коэффициента на 102 и 127 м3/т, соответственно. Наименьшие значения коэффициента водопотребления на фоне без внесения минеральных удобрений были получены при посеве сои с шириной междурядий 15 см и 45 см и нормой высева семян 900 тыс. шт./га - 1109 м3/т и 1106 м3/т.
Рис. 2 Коэффициент водопотребления (м3/т) на фоне внесения N20P20K20
Повышение дозы внесения минеральных удобрений до N20P20K20 привело к снижению коэффициента водопотребления у сорта Ланцетная на всех делянках относительно участков без внесения минеральных удобрений. С увеличением нормы высева семян от 500 до 900 тыс. шт./га происходило снижение коэффициента водопотребления. Наименьшее значение получено при посеве сорта Ланцетная с шириной междурядий 30 см.
При внесении в почву минеральных туков в дозе N40P40K40 кг д.в./га коэффициент водопотребления снижался в сравнении с контролем в среднем на 158 м3/т при рядовом (15 см) севе, на 148 м3/т при посеве с междурядьями 30 см и на 171 м3/т при широкорядном (45 см) посеве.
По результатам проведенного математического анализа полученных данных между коэффициентом водопотребления и урожайностью зерна сои установлена обратная корреляционная зависимость (r = - 0,98).
Рис. 3 Коэффициент водопотребления (м3/т) на фоне внесения N40P40K40
При сравнении одинаковых технологий возделывания сои сортов Белгородская 48 и Ланцетная нами было установлено, что коэффициент водопотребления на делянках с сортом Белгородская 48 по мере увеличения дозы внесения минеральных удобрений повышался, а на участках с сортом Ланцетная напротив уменьшался.
1.3. Содержание элементов питания на период посева сои. Содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в почве зависело от дозы внесения минеральных удобрений. Соответственно с повышением дозы внесения минеральных удобрений возрастало и содержание элемента питания как в слое 0-20 см, так и в слое почвы 20-40 см. Количество легкогидролизуемого азота в этот период по фонам удобрений изменялось незначительно. Различия составляли от 5 до 12 мг на 1 кг воздушно-сухой почвы. В более глубоких слоях (20-40 см) почвы количество легкогидролизуемого азота было меньше, примерно на 7-11 мг/кг почвы. Средние значения по опыту составили 159 мг/кг в слое 0-20 см, 150 мг/кг в слое 20-40 см и 155 мг/кг воздушно-сухой почвы в слое 0-40 см.
Исследованиями установлено, что применяемые в опыте дозы удобрений оказывали различное влияние на содержание элементов питания в почве.
Так в среднем за три года исследований на фоне N20P20K20 содержание Р2О5 в слое 0-20 см было 211 мг/кг почвы, в слое 20-40 см - 185 мг/кг почвы, а среднее значение в слое 0-40 см почвы, соответственно составило 198 мг/кг воздушно-сухой почвы. Наибольшее количество подвижного фосфора наблюдалось в верхнем изучаемом слое 0-20 см почвы на всех фонах удобренности. Максимальное его количество 262 мг/кг было на фоне удобрений N40P40K40. Самое низкое содержание обменного калия в почве отмечено на фоне без внесения удобрений - 157 мг/кг.
Запасы подвижного калия в среднем по опыту в слое 0-20 см составляли 186 мг/кг, в слое 20-40 см - 167 мг/кг.
На неудобренных вариантах его содержалось 151 мг/кг в слое
0-20 см, а на глубине 20-40 см - 132 мг/кг почвы.
Наибольшие запасы К2О в слое почвы 0-20 см, как и двух других изучаемых элементов были при внесение азофоски в дозе N40P40K40 кг д.в. на гектар - 218 мг/кг почвы. При внесение N20P20K20 в аналогичном слое почвы содержание калия составило - 187 мг/кг. На глубине 20-40 см почвенные запасы обменного калия на фонах питания N40P40K40 и N20P20K20 составили - 200 мг/кг и 168 мг/кг, соответственно.
1.4. Содержание элементов питания в зависимости от способа посева, норм высева и минеральных удобрений на период перед уборкой сои.
Легкогидролизуемый азот. В наших исследованиях в среднем за
2007 - 2009 гг. к концу вегетации в накоплении легкогидролизуемого азота в почве произошли некоторые изменения. Содержание его в почве уменьшилось, но сохранялось на высоком уровне.
На содержание в почве выше упомянутого элемента не оказывала влияние ширина междурядий. В слое 0-20 см при рядовом способе возделывания и норме высева 500 тыс.шт./га содержание азота варьировало от 128 мг/кг до 145 мг/кг в зависимости от дозы внесения минеральных удобрений. При возделывании сои с шириной междурядий 30 см содержание азота на аналогичных вариантах было таким же - 126-143 мг/кг. При возделывании сои широкорядно (междурядья 45 см) запасы азота на тех же вариантах почти не отличались -125-146 мг/кг.
В более глубоких слоях почвы наблюдалось общее снижение содержания легкогидролизуемого азота под сортом Белгородская 48 - на 14-18 мг/кг и на 12-18 мг/кг почвы под сортом Ланцетная. Однако распределение его по вариантам опыта сохранилось такое же, как и в слое 0-20 см. С увеличением нормы высева семян от 500 тыс.шт./га до 900 тыс.шт./га также проявлялась тенденция к снижению содержания азота в почве.
Наименьшее количество азота в почве на период уборки отмечено на делянках с нормой высева 900 тыс.шт./га как при рядовом способе посева, так и при широкорядных посевах.
Подвижный фосфор. Анализ содержания подвижного фосфора в почве на период уборки сои, в среднем за три года, показал, что наиболее высокое его количество 246 мг/кг в слое 0-20 см почвы было на фоне удобрений N40P40K40 кг д.в. на 1 га. Оно было получено при рядовом способе возделывания сои (междурядье 15 см) с нормой высева семян 500 тыс.шт./га. Наименьшие запасы Р2О5 - 238 мг/кг на этом фоне питания отмечены на варианте с шириной междурядий 45 см и нормой высева семян 900 тыс.шт./га. Следовательно, изменения подвижного фосфора под влиянием изучаемых факторов было аналогичным содержанию легкогидролизуемого азота, т.е. с увеличением ширины междурядий и нормы высева семян сои на 1 га содержание подвижного фосфора уменьшалось, а при повышении дозы внесения минеральных удобрений запасы фосфора увеличивались. На участках с сортом сои Белгородская 48 содержание Р2О5 было на 2-3 мг/кг больше, чем на делянках с сортом Ланцетная при одинаковом способе возделывания.
Таким образом, влияние способов посева, норм высева и минеральных удобрений на запасы подвижного фосфора в почве было небольшим.
Обменный калий. Содержание его в почве на протяжении всего периода от посева до уборки было на достаточно высоком уровне. За период вегетации сои количество обменного калия в почве уменьшилось. Наиболее высокие запасы его были на контрольном варианте как в слое почвы 0-20 см так и в слое 20-40 см.
По фонам питания в слое почвы 0-20 см содержание К2О распределилось следующим образом: на варианте без внесения минеральных удобрений - 93 мг/кг почвы, при внесение азофоски в дозе N20P20K20 кг д.в. на 1 га 125 мг/кг, а при внесение двойной дозы удобрений - 159 мг/кг, т.е содержание обменного калия зависело от дозы внесения минеральных удобрений.
В слое 20-40 см содержание обменного калия было ниже на 18-19 мг/кг относительно верхнего слоя почвы.
На делянках с сортом сои Ланцетная влияние способов посева, норм высева и минеральных удобрений проявлялось аналогично изменению количества легкогидролизуемого азота и подвижного фосфора.
В заключение можно отметить, что с увеличением урожайности, уменьшалось количество обменного калия в изучаемых слоях почвы.
Рост и развитие посевов сои в зависимости от элементов агротехники
2.1. Продолжительность межфазных периодов. За годы исследований (2007-2009 гг.) наименьшая продолжительность периода от посева до полных всходов отмечена в 2008 году, она составила 12 дней. Наибольшая продолжительность данного периода была в 2007 году, которая составила 21 день, то есть на 9 дней больше. В среднем же за три года исследований соя всходила за 16 дней. Продолжительность периода от всходов до образования первого тройчатого листа также не зависела от сорта и способов посева в среднем она составила 10 дней как у сорта Белгородская 48 так и у сорта Ланцетная. Следующий межфазный период 1й тройчатый лист - начало цветения был различным в зависимости от сорта и погодных условий года. На контрольном варианте, в среднем за три года, он составил 43 дня, что на 7 дней больше чем у сорта Ланцетная. Межфазный период начало цветения - конец цветения у изучаемых сортов был практически одинаковым, в среднем он длился 21 - 22 дня. Не отличался у выше указанных сортов по продолжительности и межфазный период конец цветения - созревание. Он составил 9 - 10 дней.
В среднем за три года исследований период вегетации сои сорта Ланцетная составил 94 дня, что на 9 дней меньше по сравнению с вегетационным периодом сорта Белгородская 48.
2.2. Полевая всхожесть семян в зависимости от способа посева, нормы высева и уровня минерального питания.
В среднем за годы исследований на всех вариантах опыта полевая всхожесть была сравнительно высокой (табл.3).
Влияние приёмов возделывания сои на полевую всхожесть семян сои, % (в среднем за 2007-2009 гг.)
Вариант опыта |
Дозы минеральных удобрений |
||||
№ вар. |
Норма высева, тыс.шт./га |
без удобрений |
N20P20K20 |
N40P40K40 |
|
Белгородская 48 (широкорядный посев 45 см) |
|||||
1 |
500 |
86,3 |
87,0 |
87,5 |
|
Ланцетная (рядовой посев 15 см) |
|||||
2 |
500 |
83,5 |
85,1 |
86,0 |
|
3 |
700 |
84,2 |
85,5 |
86,2 |
|
4 |
900 |
84,9 |
86,2 |
87,0 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 30 см) |
|||||
5 |
500 |
84,4 |
85,5 |
86,8 |
|
6 |
700 |
84,7 |
86,4 |
87,0 |
|
7 |
900 |
85,8 |
86,6 |
87,4 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 45 см) |
|||||
8 |
500 |
85,6 |
86,0 |
87,0 |
|
9 |
700 |
86,4 |
86,8 |
87,2 |
|
10 |
900 |
86,8 |
87,2 |
88,1 |
|
среднее |
85,3 |
86,3 |
87,0 |
||
НСР05 для сравнения частных средних = 4,0 % |
В среднем за 2007-2009 гг. у сорта Белгородская 48 наименьшая полевая всхожесть семян была на делянках без внесения минеральных удобрений. При внесении в почву минеральных удобрений полевая всхожесть растений повышалась как у сорта Белгородская 48, так и у сорта Ланцетная. Наименьшая полевая всхожесть семян у сорта сои Ланцетная наблюдалась при высеве 500 тысяч всхожих семян на гектар. С увеличением нормы сева несколько увеличивалась и полевая всхожесть семян.
Полевая всхожесть повышалась по мере увеличения ширины междурядий от 15 см до 45 см на всех фонах питания.
2.3. Образование клубеньков на корнях растений сои в зависимости от способов посева, норм высева и уровня минерального питания. Один из показателей, характеризующий симбиотическую активность, - динамика количества и массы клубеньков (табл. 4).
4. Количество и масса клубеньков в зависимости от способов посева, норм высева и доз удобрений (в среднем за 2007 - 2009 гг.)
Вариант опыта |
Дозы удобрений |
|||||||
№ вар. |
Норма высева, тыс. /га |
без удобрений |
N20P20K20 |
N40P40K40 |
||||
Показатели |
||||||||
количество, шт. |
масса, г |
количество, шт. |
масса, г |
количество, шт. |
масса, г |
|||
Белгородская 48 (контроль, широкорядный посев 45 см) |
||||||||
1 |
500 |
13 |
0,26 |
8 |
0,16 |
6 |
0,11 |
|
Ланцетная (рядовой посев 15 см) |
||||||||
2 |
500 |
11 |
0,16 |
7 |
0,10 |
3 |
0,04 |
|
3 |
700 |
16 |
0,22 |
9 |
0,12 |
3 |
0,04 |
|
4 |
900 |
19 |
0,26 |
13 |
0,18 |
5 |
0,06 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 30 см) |
||||||||
5 |
500 |
12 |
0,20 |
8 |
0,14 |
4 |
0,06 |
|
6 |
700 |
16 |
0,27 |
11 |
0,19 |
5 |
0,08 |
|
7 |
900 |
20 |
0,48 |
18 |
0,43 |
6 |
0,15 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 45 см) |
||||||||
8 |
500 |
13 |
0,26 |
8 |
0,17 |
5 |
0,10 |
|
9 |
700 |
17 |
0,33 |
10 |
0,20 |
5 |
0,11 |
|
10 |
900 |
21 |
0,67 |
17 |
0,54 |
8 |
0,24 |
|
среднее |
16 |
0,31 |
11 |
0,22 |
5 |
0,10 |
||
НСР05 |
5,0 |
0,20 |
5,0 |
0,20 |
5,0 |
0,20 |
Наибольшее количество активных клубеньков на корнях растений сои как у сорта Белгородская 48, так и у сорта Ланцетная в фазу цветения сформировано на участках без применения минеральных удобрений и масса клубеньков на этих вариантах была стабильно выше.
Внесение минеральных удобрений в дозе N20P20K20 снизило образование клубеньков на корнях растений сои в 1,5 раза, а применение дозы N40P40K40 более чем в три раза.
На изменение симбиотической активности культуры также оказывали влияние изучаемые способы посева и нормы высева семян.
Так сорт сои Ланцетная наименьшее количество клубеньков, в среднем за три года, сформировал при рядовом способе посева и норме высева 500 тыс. шт./га. Значение этого показателя варьировало от 3 до 11 штук, в зависимости от дозы внесения минеральных удобрений. Увеличение нормы высева семян до 900 тыс. шт./га привело к увеличению количества клубеньков от 5 до 19 штук.
Такая же закономерность сохранилась и при широкорядных способах посева.
В среднем за три года исследований наибольшее количество клубеньков на корнях сои было образовано сортом Ланцетная при посеве широкорядным способом (45 см) с нормой высева семян 900 тыс. шт./га. Оно составило 21 шт.
Существенные различия отмечены на участках без внесения минеральных удобрений и с дозой внесения N20P20K20 при посеве с нормой высева семян 900 тыс. шт./га.
2.4. Высота растений и прикрепление нижнего боба в зависимости от способов посева, норм высева и уровня минерального питания. В наших исследованиях высота растений стандарта (Белгородская 48) в среднем за три года исследований варьировала от 55,6 см до 62,3 см. У сорта Ланцетная высота растений увеличивалась с увеличением норм высева и ширины междурядий (табл. 5).
Так, при рядовом способе посева по мере увеличения нормы высева семян высота растений на делянках без применения минеральных удобрений составляла от 50,4 см до 54,4 см. На фоне внесения N20P20K20 высота растений увеличилась до 52,4 - 58,6 см, соответственно. На учетных участках при внесении дозы минеральных удобрений - N40P40K40 кг/га д.в. высота растений была такой же, как на фоне без внесения минеральных удобрений. Такая же зависимость сохранилась и в широкорядных посевах.
Корреляционная зависимость между высотой растений и урожайностью была средней, близкой к тесной (r = 0,72).
При механизированной уборке важное значение имеет высота прикрепления нижнего боба. Данный показатель хоть и является сортовым признаком, однако, он регулируется густотой стояния растений на единице площади. Самая низкая высота прикрепления нижнего боба отмечена на контрольном варианте 8,0 - 9,2 см в среднем за три года исследований.
Увеличение нормы высева семян сорта сои Ланцетная до 900 тыс. шт./га способствует более высокому прикреплению нижних бобов, но эти различия были не значительными и составляли 4-8 см, относительно посевов с нормой высева 500 тыс./га.
Корреляционный анализ урожайности и элементов структуры урожая позволил выявить тесноту и характер связи между ними. Наибольшее значение коэффициента корреляции (r = 0,89) наблюдали между урожайностью сои и высотой прикрепления нижних бобов.
5. Структура урожая сои в зависимости от способов посева, норм высева и минеральных удобрений, среднее за 2007-2009 гг. |
Ланцетная |
Междурядья 45 см |
900 |
Без удобрений |
58,2 |
13,3 |
21,1 |
42,2 |
2,0 |
123,4 |
710 |
N20P20K20 |
62,9 |
14,0 |
25,4 |
50,8 |
2,0 |
121,3 |
711 |
N40P40K40 |
58,6 |
13,1 |
23,9 |
50,2 |
2,1 |
131,2 |
710 |
|
700 |
54,1 |
11,9 |
23,4 |
46,8 |
2,0 |
126,6 |
710 |
61,6 |
12,2 |
34,2 |
68,4 |
2,0 |
126,6 |
708 |
55,2 |
12,0 |
27,7 |
60,9 |
2,2 |
134,5 |
709 |
|||||||
500 |
52,4 |
11,1 |
27,3 |
57,5 |
2,1 |
125,3 |
708 |
54,9 |
10,0 |
40,9 |
81,8 |
2,3 |
125,8 |
707 |
54,5 |
10,5 |
33,6 |
77,3 |
2,3 |
137,6 |
704 |
|||||||
Междурядья 30 см |
900 |
56,2 |
13,3 |
19,4 |
36,9 |
1,9 |
118,8 |
710 |
57,9 |
12,2 |
26,3 |
52,6 |
2,0 |
124,3 |
711 |
58,1 |
12,2 |
23,4 |
51,5 |
2,2 |
132,2 |
710 |
||||||
700 |
53,0 |
12,0 |
22,0 |
46,2 |
2,1 |
122,8 |
708 |
57,2 |
11,4 |
28,1 |
61,8 |
2,2 |
125,0 |
711 |
56,3 |
10,9 |
26,8 |
59,0 |
2,2 |
133,9 |
709 |
|||||||
500 |
49,0 |
11,1 |
27,3 |
57,3 |
2,1 |
125,3 |
706 |
53,8 |
10,0 |
33,1 |
76,1 |
2,3 |
123,7 |
709 |
51,0 |
9,6 |
31,7 |
72,9 |
2,3 |
136,7 |
709 |
|||||||
Междурядья 15 см |
900 |
54,4 |
13,4 |
16,3 |
32,6 |
2,0 |
119,5 |
708 |
58,6 |
13,7 |
20,4 |
40,8 |
2,0 |
121,6 |
711 |
54,3 |
12,5 |
17,2 |
37,8 |
2,2 |
126,7 |
712 |
||||||
700 |
52,6 |
11,0 |
21,2 |
44,5 |
2,1 |
120,4 |
707 |
57,8 |
12,5 |
23,4 |
49,1 |
2,1 |
123,0 |
708 |
51,4 |
11,5 |
20,2 |
42,4 |
2,1 |
129,0 |
706 |
|||||||
500 |
50,4 |
10,2 |
25,6 |
51,2 |
2,0 |
124,9 |
697 |
52,4 |
10,1 |
29,4 |
67,6 |
2,3 |
125,1 |
704 |
50,4 |
9,9 |
24,3 |
55,9 |
2,3 |
135,7 |
701 |
|||||||
Белгородская 48 |
Междурядья 45 см |
500 |
55,6 |
9,2 |
52,3 |
88,9 |
1,7 |
146,4 |
745 |
62,3 |
8,5 |
54,2 |
97,6 |
1,8 |
150,4 |
749 |
60,2 |
8,0 |
51,0 |
81,6 |
1,6 |
165,1 |
741 |
|||||
Показатели |
Высота растений, см |
Высота прикрепления нижнего боба, см |
Количество бобов на 1 растение, шт. |
Количество семян с 1-го растения. шт. |
Количество зерен в одном бобе, шт. |
Масса 1000 семян, г |
Натура зерна сои, г/л |
Высота растений, см |
Высота прикрепления нижнего боба, см |
Количество бобов на 1 растение, шт. |
Количество семян с 1-го растения. шт. |
Количество зерен в одном бобе, шт. |
Масса 1000 семян, г |
Натура зерна сои, г/л |
Высота растений, см |
Высота прикрепления нижнего боба, см |
Количество бобов на 1 растение, шт. |
Количество семян с 1-го растения. шт. |
Количество зерен в одном бобе, шт. |
Масса 1000 семян, г |
Натура зерна сои, г/л |
2.5. Количество бобов и семян в бобе в зависимости от сорта и технологии возделывания сои
В среднем за три года исследований, максимальное количество бобов на одном растении отмечено на контрольных вариантах у сорта Белгородская 48. Величина этого показателя варьировала от 51,0 до 54,2 штук в зависимости от дозы внесения минеральных удобрений.
У изучаемого сорта сои Ланцетная наибольшее количество бобов отмечено на вариантах при внесении в почву N20P20K20 при норме высева 500 тыс. шт./га. Так при рядовом способе посева величина этого показателя составила 29,4 шт., в среднем за три года (табл. 5).
При увеличении ширины междурядий до 30 и 45 см, происходит увеличение количества бобов на одно растение до 33,1 и 40,9 штук соответственно. При увеличении нормы высева семян до 700 и 900 тыс.шт./га происходит снижение количества бобов на одно растение на всех вариантах опыта.
Повышение дозы внесения минеральных удобрений до N40P40K40 так же привело к снижению количества бобов на одно растение при рядовом способе посева до 24,3 штук, а при широкорядных - до 31,7 и 33,6 штук соответственно.
Максимальное количество семян на одном растении, в среднем за годы исследований сформировал сорт Белгородская 48 (81,6 - 97,6 шт.).
У сорта сои Ланцетная наибольшее количество семян сформировано на вариантах с нормой высева семян 500 тыс.шт./га. Так при рядовом способе посева количество семян в зависимости от дозы внесения удобрений составляло 51,2 - 67,6 штук. С увеличение ширины междурядий до 30 см увеличилось и количество семян на растении до 57,3 - 76,1 штук. Увеличение ширины междурядий до 45 см также положительно повлияло на повышение количества семян на одном растении. Количество семян возросло до 57,5 - 81,8 штук.
Наибольшие значения были получены при внесении в почву N20P20K20, внесение двойной дозы минеральных удобрений привело к снижению количества семян с одного растения.
Следовательно, на продуктивность растений оказывали влияние способы посева, нормы высева и дозы минеральных удобрений. С уменьшением густоты стояния и увеличением ширины междурядий продуктивность растений сои увеличивается.
Значение коэффициента корреляции между урожайностью и количеством семян с одного растения было положительным (r = 0,73).
В меньшей степени изменяется от изучаемых приёмов возделывания количество семян в бобах. Это связано с тем, что число их в завязи определено генетическим кодом. Следовательно, продуктивность растения определяется в основном количеством бобов. Количество семян в одном бобе у раннеспелого сорта Ланцетная на всех вариантах посевов было выше, чем на контрольном варианте сорта Белгородская 48.
Существенное увеличение количества семян в бобе по сравнению с контролем было получено на делянках при внесении минеральных удобрений в дозе N20P20K20 и N40P40K40 кг/га д.в. при посеве с нормой высева 500 тыс.шт./га.
В результате проведенных исследований установлено, что внесение минеральных удобрений способствует увеличению количества семян в бобе у сорта сои Ланцетная, а повышение нормы высева семян приводит к снижению данного показателя не зависимо от способа посева.
Масса 1000 семян как показатель качества имеет большое значение. По данным В.Б. Енкена (1959) различают исключительно крупные - 310 - 425 г, очень крупные - 260-300 г, крупные - 210 - 250 г, средние - 150 - 200 г, мелкие - 100 - 140 г, очень мелкие - 40-90 г.
В среднем за годы исследований у сорта Белгородская 48 отмечены семена средней крупности, а у сорта Ланцетная - мелкие семена.
Таким образом, более позднеспелый сорт Белгородская 48 по сравнению с раннеспелым сортом Ланцетная, в среднем за три года исследований образовал наибольшую массу 1000 семян - 165,1 г. против - 137,6 г соответственно, при одинаковой технологии возделывания.
Следует отметить, что на массу 1000 семян оказывали влияние все изучаемые факторы. Увеличение нормы высева привело к снижения данного показателя. Повышение дозы внесения минеральных удобрений повлияло положительно, масса 1000 семян на всех вариантах опыта, увеличилась.
3. Влияние способов посева, норм высева и минеральных удобрений на урожайность и качество семян сои.
Урожайность семян сои. Сорт сои Белгородская 48 (контроль), высеянный с шириной междурядий 45 см и нормой высева 500 тыс. шт./га, в среднем за 3 года исследований, сформировал урожай от 2,27 до 2,38 т/га (табл. 6).
Максимальное значение этого показателя отмечено при внесении в почву (NРК)20. Повышение дозы удобрений до (NРК)40 привело к снижению урожая
Аналогично отразилось применение удобрений и на урожайности сорта Ланцетная. Если повышение дозы до (NРК)20 приводило к повышению урожайности, то дальнейшее повышение до (NРК)40 привело к снижению урожайности на всех вариантах опыта.
При сплошном способе посева лучшие результаты показали варианты с нормой высева 900 тыс. шт./га.
При широкорядном способе сорт Ланцетная максимальный урожай сформировал при посеве с междурядьями 30 см норме высева 900 тыс. шт./га и внесении в почву (NРК)20. Значение этого показателя составило 2,60 т/га.
6. Влияние способов посева, нормы высева и дозы минеральных удобрений на урожайность семян сои, т/га
Вариант опыта |
Фоны удобренности |
|||||||
№ вар. |
Норма высева, тыс.шт./га |
без удобрений |
N20P20K20 |
N40P40K40 |
||||
Показатели |
||||||||
т/га |
+ к контролю |
т/га |
+ к контролю |
т/га |
+ к контролю |
|||
Белгородская 48 (контроль, широкорядный посев 45 см) |
||||||||
1 |
500 |
2,37 |
- |
2,38 |
- |
2,27 |
- |
|
Ланцетная (рядовой посев 15 см) |
||||||||
2 |
500 |
2,23 |
-0,14 |
2,31 |
-0,07 |
2,33 |
+0,06 |
|
3 |
700 |
2,33 |
-0,04 |
2,47 |
+0,09 |
2,42 |
+0,15 |
|
4 |
900 |
2,49 |
+0,12 |
2,51 |
+0,13 |
2,47 |
+0,20 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 30 см) |
||||||||
5 |
500 |
2,12 |
-0,25 |
2,22 |
-0,16 |
2,14 |
-0,13 |
|
6 |
700 |
2,32 |
-0,05 |
2,51 |
+0,13 |
2,47 |
+0,20 |
|
7 |
900 |
2,38 |
+0,01 |
2,60 |
+0,22 |
2,57 |
+0,30 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 45 см) |
||||||||
8 |
500 |
2,17 |
-0,20 |
2,37 |
-0,01 |
2,37 |
+0,10 |
|
9 |
700 |
2,37 |
0 |
2,50 |
+0,12 |
2,44 |
+0,17 |
|
10 |
900 |
2,49 |
+0,12 |
2,52 |
+0,14 |
2,47 |
+0,20 |
|
среднее |
2,32 |
- |
2,44 |
- |
2,38 |
- |
||
НСР05 |
0,19 |
- |
0,20 |
- |
0,32 |
- |
Дальнейшее повышение дозы удобрений привело к снижению урожая. Оптимальной дозой удобрения в опыте оказалось внесение в почву
(NРК)20 кг/га д.в.
Содержание сырого протеина и жира в семенах и сбор их с урожаем.
В результате проведенных нами исследований выявлено, что содержание белка у сортов сои варьировало от 37,42 до 41,95 % (табл. 7).
В среднем за 2007-2009 гг. достоверное превышение содержания сырого протеина в зерне сои по сравнению с контролем было получено на делянках без внесения минеральных удобрений и при внесении в почву N20P20K20 с нормами высева семян 500 и 700 тыс./га как при рядовом посеве, так и при широкорядных.
Повышение дозы внесения минеральных удобрений до N40P40K40 оказало положительное влияние на содержание протеина в зерне сои сорта Ланцетная, так как все варианты существенно превышали контроль (НСР05 = 0,41).
Максимальная прибавка, в среднем по опыту, получена на делянке при посеве сои с шириной междурядий 30 см и нормой высева семян 500 тыс. шт./га.
7. Содержание белка в семенах сои в зависимости от норм высева, способов посева, доз минеральных удобрений и его сбор с урожаем
Вариант опыта |
Дозы минеральных удобрений |
|||||||
№ вар. |
Норма высева, тыс./га |
без удобрений |
N20P20K20 |
N40P40K40 |
||||
Содержание, % |
Сбор, т/га |
Содержание, % |
Сбор, т/га |
Содержание, % |
Сбор, т/га |
|||
Белгородская 48 (контроль, широкорядный посев 45 см) |
||||||||
1 |
500 |
37,83 |
0,90 |
38,24 |
0,91 |
38,88 |
0,88 |
|
Ланцетная (рядовой посев 15 см) |
||||||||
2 |
500 |
38,98 |
0,86 |
38,99 |
0,87 |
40,67 |
0,95 |
|
3 |
700 |
38,67 |
0,87 |
38,78 |
0,96 |
40,64 |
0,98 |
|
4 |
900 |
37,42 |
0,97 |
37,79 |
0,98 |
40,58 |
1,00 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 30 см) |
||||||||
5 |
500 |
38,82 |
0,81 |
39,99 |
0,87 |
41,95 |
0,87 |
|
6 |
700 |
38,24 |
0,90 |
39,05 |
0,95 |
40,82 |
1,04 |
|
7 |
900 |
37,77 |
0,90 |
37,96 |
1,04 |
40,72 |
1,05 |
|
Ланцетная (широкорядный посев 45 см) |
||||||||
8 |
500 |
38,24 |
0,83 |
39,92 |
0,92 |
40,20 |
0,94 |
|
9 |
700 |
38,22 |
0,90 |
38,96 |
0,97 |
40,01 |
0,98 |
|
10 |
900 |
37,96 |
0,95 |
38,90 |
1,01 |
39,76 |
0,99 |
|