Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
1. АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ПЕРСПЕКТИВЫ
ХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОИ (ОБЗОР
ЛИТЕРАТУРЫ) 9
Происхождение сои и ее народнохозяйственное значение 9
Ботанико-биологические особенности сои и их влияние на элементы формирования урожайности 16
Инокуляция семян как способ повышения продуктивности сортов
сои 21
2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ 26
Исходный материал коллекции сои 26
Схема опыта и агротехника при проведении опыта 27
Агрохимическая характеристика почв опытного участка 28
Методика исследований и наблюдений 31
Метеорологические условия в годы исследований 33
3 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ от
ИНОКУЛЯЦИИ СЕМЯН 39
Влияние инокуляции на развитие растений сои различного происхождения 39
Динамика роста растений сои в зависимости от инокуляции семян 46
Динамика среднесуточного прироста растений сои 46
Высота растений сои различного происхождения 50
Динамика фотосинтетической продуктивности растений сои 56
3.3 Динамика симбиотическои активности растений сои при инокуляции
семян 63
4. УРОЖАЙНОСТЬ СОРТОВ СОИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУЛЬТУРЫ В НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 73
Группы укосной спелости сортов сои 73
Урожайность зеленой массы растений сои 77
4.2.1 Модели зависимости урожайности зеленой массы сортов сои от
фотосинтетической продуктивности и активного симбиотического
потенциала 90
4.3 Группы спелости сортов сои 92
4.4 Урожайность семян сортов сои 96
5. ПИТАТЕЛЬНОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ И АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНОКУЛЯЦИИ
ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СОРТОВ СОИ 113
Кормовые достоинства зеленой массы растений сои различного происхождения 113
Оценка агроэнергетической эффективности инокуляции вирулентными штаммами ризобактерий различных сортов сои 117
Экономическая эффективность инокуляции сортов сои в условиях Новгородской области 120
ВЫВОДЫ 124
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 126
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 127
ПРИЛОЖЕНИЯ 143
Введение к работе
Значение сои в народном хозяйстве весьма многообразно. Она дает важное промышленное сырье, пищевые продукты и высокобелковый корм для животных.
В зерне сои содержится 14-25% жира, 29-53% белка и до 20% крахмала. Протеин сои по питательности не уступает казеину молока, хорошо усваивается организмом. По сравнению с мясом соевый белок содержит в четыре раза больше минеральных веществ и в два раза - фосфорной кислоты [32, 99]. Он применяется в смеси с мясом для изготовления колбасных и других мясных изделий. Соевый белок необходим при выработке искусственной шерсти, пластмасс, клея и т.д. Продукты из сои используются в фармакологии, в кондитерском и хлебопекарном производстве для приготовления суррогатов кофе, шоколада, консервов, различных супов и т.д. [25, 39]
Соевая мука содержит белка значительно больше, чем мясо. Поэтому при изготовлении некоторых видов колбас добавляют к мясным продуктам до 20% соевой муки [35, 126].
Ценным пищевым продуктом является соевое молоко. Оно почти не отличается от коровьего и используется для приготовления растительного сыра, простокваши, сливок, кумыса, различных соусов и т.д. [4].
Химический анализ, а также результаты специальных исследований показывают, что соевый жмых и шрот являются высокопитательным белковым кормом для коров, молодняка крупного рогатого скота, птицы и свиней. При их скармливании у коров повышаются надои молока, у свиней и молодняка крупного рогатого скота - приросты [54].
Высоким кормовым достоинством отличается сено кормовой сои. В 100 кг сена содержится 51 кормовая единица и 15 кг переваримого белка [10]. По общей питательности, переваримому протеину и белку оно превосходит сено клевера и люцерны. Сено кормовой сои в 10 раз богаче кальцием, чем сено
естественных трав: в 1кг соевого сена содержится 11,6 г кальция [23].
Прекрасным кормом для животных является зеленая масса сои в смеси со злаковыми растениями - кукурузой, суданской травой, пайзой, овсом и приготовленный из них силос [125]. Кукуруза, суданская трава и другие высокоурожайные культуры содержат большое количество углеводов, но бедны белком и минеральными веществами. Восполнить недостаток этих веществ в корме позволяют смешанные посевы [52].
Зерновая и особенно кормовая соя может выращиваться на силос и зеленый корм; она дает хорошо поедаемую скотом, легко перевариваемую, богатую каротином зеленую массу. Приготовленная из нее сенная мука является важным витаминным кормом и хорошим заменителем концентратов [68,118].
Очень велико и агротехническое значение сои, способной с помощью клубеньковых бактерий (Rhizobium) фиксировать атмосферный азот воздуха, благодаря чему растения оставляют в почве значительное количество органических веществ - до 100 кг азота на 1 га [28], улучшают биологические процессы в почве, усиливают ферментативную активность почвы, повышают доступность питательных веществ, улучшают азотный баланс в земледелии, а также переводят в усвояемые формы труднорастворимые фосфаты и, таким образом, способствуют повышению плодородия почвы [88, 89]. Все это определяет высокую значимость сои как хорошего предшественника для других культур [40].
Широкое использование биологического азота в земледелии обеспечивает снижение энергозатрат, экономию материальных ресурсов, уменьшает загрязнение окружающей среды продуктами разложения азотных удобрений [29, 30, 136].
Актуальность темы. В настоящее время особое значение в решении проблемы белка и поддержании почвенного плодородия имеют однолетние бобовые культуры, в частности соя, которая является одним из лучших азотонакопителей и, кроме того, известна своей высокой отзывчивостью на
инокуляцию активными штаммами ризобактерий, особенно в тех регионах, где прежде не возделывалась. Однако, для продвижения этой культуры в более северные регионы необходимо наличие сортов с коротким вегетационным периодом.
Видя явную перспективу сои, ученые усиленно начали работать над созданием сортов, пригодных для выращивания в районах с более прохладным климатом. Были выведены новые сорта сои с более коротким («100 дн.) и одновременно меньшим требованием к теплу для созревания семян. В ГНЦ ВНИИР им. Н.И. Вавилова в течение ряда лет проводят работы по изучению адаптационного потенциала скороспелых сортов сои в условиях Северо-запада Российской Федерации.
Для создания прочной кормовой базы необходимо возделывать скороспелые высокоурожайные сорта сои, культуры, нетрадиционной для Северо-Западного региона, в почве которого не содержится специфичных штаммов ризобий., необходимых для образования клубеньков на корнях растения и фиксирования азота из атмосферы. В этом случае необходима инокуляция семян специфичными вирулентными штаммами ризобактерий. В связи с этим, актуальным становится не только выявление наиболее продуктивных скороспелых сортов сои, адаптированных для выращивания в условиях Северо-Запада, но и определение их сортоспецифичности к применению определенных штаммов ризоторфина.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось выявление адаптивных высокоурожайных сортов сои и подбор для них оптимальных штаммов ризобактерий на основе комплексного изучения параметров роста и развития растений, фотосинтетической и симбиотической активности посевов, кормовой ценности, урожайности зеленой массы и семян.
В соответствии с целью исследований были поставлены задачи:
изучить агробиологические особенности коллекции перспективных сортов сои различного происхождения;
установить особенности формирования массы урожая в зависимости от инокуляции семян в различных погодных условиях;
изучить зависимость величины урожайности перспективных сортов сои от фотосинтетической и симбиотической деятельности растений, учитывая инокуляцию семян различными штаммами ризоторфина ;
определить влияние сортов и инокуляции семян на рост, формирование элементов продуктивности растений сои;
агроэнергетически и экономически обосновать выбор сорта сои и применяемых штаммов ризобактерий.
Научная новизна. Впервые в условиях Новгородской области проведено комплексное исследование по изучению влияния инокуляции семян различными штаммами ризоторфина на продуктивность сортов сои из коллекции ГНЦ ВНИИР имени Н.И. Вавилова.
Изучена сортовая специфичность сои на обработку штаммами клубеньковых бактерий. Определены качественные показатели кормовой массы, ее энергетическая ценность, проведена агроэнергетическая оценка возделывания сои при инокуляции разными штаммами ризобактерий и экономическая эффективность возделывания сортов сои в условиях Новгородской области.
Практическая значимость. На основании комплекса показателей выявлены наиболее продуктивные сорта сои, перспективные для возделывания в условиях Северо-Запада России. Установлена сортовая специфичность формирования урожая зеленой массы и семян позволяющая рекомендовать определенные штаммы ризоторфина для посева разных сортов сои в условиях Новгородской области.
Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на
Межрегиональной научно-практической конференции
«Ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии в
кормопроизводстве Северо-Западного региона РФ (Псков - Великие Луки, 2007), на 4-ом Международном форуме молодых ученых (8-ая Международная конференция) «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2008), на юбилейной научно-практической конференции факультета агрономии и лесного хозяйства «Проблемы и перспективы развития растениеводства и лесного дела в современных условиях» (Вологда-Молочное, 2008), на научно-практических конференциях аспирантов и студентов НовГУ имени Ярослава Мудрого (Великий Новгород, 2004, 2005, 2006, 2007).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 14 работ, в т. ч. З в журналах, входящих в перечень ведущих лицензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов кандидатских и докторских исследований.
