Введение к работе
Актуальность темы. Соя относится к числу тех немногих растений, которые как будто специально созданы природой для многогранной пользы человечеству. Эта уникальная культура находит исключительно широкое применение в народном хезяйстве, и играет ведущую роль в решении проблемы- обеспечения полноценным дешевым белком в рационах подавляющего большинства населения 'земного шара.
Велико значение сои в современном и будущем биологическом
земледелии, так как она повышает плодородие почвы, защищает окружающую
среду от загрязнения, эффективно использует удобрения, орошение, пригодна
для выращивания в занятых парах, повторных и уплотненных посевах. При
добавлении к кормам она повышает ценность их за счет обогащения
доброкачественным протеином, снижает непроизводительные затраты
фуражного зерна. Являясь азотфиксирующей культурой, она как
предшественник зерновых культур в севообороте, почти равноценна чистым
парам.
Соя - весьма пластичное растение, имеющее широкий ареал распространения и возделывания в более 60 странах на пяти континентах - в -умеренном, субтропическом и тропическом поясах. В Гане посевные площади под сою незначительны. Но в последнее время многие фермеры стали активно выращивать сою в лесной и переходной зонах страны. Урожайность ее по стране колеблется от 1,0 до 2,5т/га. В настоящее время ее перерабатывают на масло, а жмыхи и шроты используются на корм животных и птиц.
В последние годы во всем мире, и на Кубани в частности, значительно увеличился сортовой состав сои, отличающийся широким разнообразием по скороспелости, потенциальной продуктивности и хозяйственно-ценным признакам. Сортовые различия и условия выращивания предъявляют требования дифференцированного подхода к выбору наиболее оптимальных элементов агротехники для возделывания сои в конкретных почвенно-климатических условиях. В совершенствовании технологических операций при ее возделывании важное место отводится выбору сорта, густоте стояния растений и оптимизации процесса симбиотической азогфиксации. Поэтсчу тема данной работы весьма актуальна.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было определение продуктивности различных по биотипу сортов сои при комплексном инкрустировании семян на разных почвенных фонах и плотностях агроценозов.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследований:
- установить влияние почвенного и симбиотического факторов на процессы роста и развития растений сортов сои;
определить степень влияния на продуктивность сортов сои типа почвы, комплексного инкрустирования семян и их взаимодействия;
изучить динамику ростовых, формообразовательных и продукционных процессов растений различных сортов в зависимости от плотности агроценоза;
дать характеристику реакции сортов сои на загущение посевов;
установить корреляционные связи между продуктивностью растений сортов сои и некоторыми элементами структуры урожая, а также между количеством выпавщих осадков в критический период по влагопотреблению растений и величиной урожайности изучаемых сортов;
проверить в производственных условиях эффективность комлексного стимулирования процесса симбиотической азотфиксации;
- дать экономическую и биоэнергетическую оценку изученных
агроприемов. '
На защиту выносятся следующие основные положения:
Активность формирования ризобиально-симбиотического аппарата дифференцирована в зависимости от сортовых особенностей и почвенной разности.
Продуктивность сортов сои зависима от инкрустирования семян и естественного почвенного плодородия.
Фотосинтетическая активность посевов сои вариабельна от плотности посева и морфо-физиологических особенностей сортов.
Корреляционные связи между количеством выпадавших осадков в критических по водопотреблению фазах развития растений сои и их продуктивностью высоки для всех изученных сортов.
Реакция различных сортов сои на уплотнение агроценоза фенотипически обусловлена их биологическими особенностями.
Научная новизна исследований состоит в том, что проведено агроизучение различных сортогипов сои одновременно на трех почвах - бурой лесной, лугово-черноземной и черноземе выщелоченном в сочетании с комплексным инкрустированием семян по методике ВНИИМК;
дана агробиологическая характеристика 5 различных по биотипу сортов сои по различным показателям роста, развития и продуктивности в зависимости от разных уровней плотности посевов (Юг - 30, Виза - низкорослые и компактные по габитусу, узколистные, со сроками вегетации в пределах 95-105 дней; сорта Быстрина, Лань и Ходсон высокорослые и широкие по габитусу, широколистные, с продолжительностью вегетации НО, 118 и 125 дней соответственно);
дана группировка сортов по характеру реакции их на загущение.
Практическая ценность работы заключается в том, что эффективная азотфиксация и оптимальная плотность посева являются ключевыми элементами интенсификации производства сои, а рациональные рекомендации по применению этих приемов помогут соеводам эффективнее реализовать потенциальную продуктивность изученных сортов сои.
Реализация и апробация работы. Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с планом научно-исследовательской работы Кубанского государственного аграрного университета по теме №10 «Агроэкологическая оценка сортов зерновых культур» гос. регистрация № 01910049862; и во ВНИИМК под руководством доктора сельскохозяйственных наук Баранова В.Ф. в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ ЙИР и научно-технической программы «Масло» (№ гос. регистрации темы 01880015403). Результаты исследований подтверждены производственной проверкой в АО «Переясловское» Брюховецкого района в 1997 г. Основные итоги НИР докладывались и получили одобрение в 1995-1997 гп на научных отчетных конференциях исполнителей данных программ.
По материалам диссертационной работы опубликованы две научные статьи.
Объем и- структура диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов и предложения производству, списка использованной литературы и приложений. Экспериментальный материал приведен в 18 таблицах, 16 рисунках и 37 приложениях. Список использованной литературы включает 170 работ, из них 48 на иностранных языках.
Исследования выполняли в 1995-1997 гг. в лабораторных, вегетационных и полевых условиях. Вегетационные опыты проводили на вегетационной площадке КГАУ на двух фонах симбиотической азотфиксации трех типов почв, которые характеризуются следующими агрохимическими показателями: Бурые лесные кислые оподзоленные.почвы(Б.Л.), взятые в 6 км от центра г. Горячий Ключ весьма бедны гумусом - 2-39-0. Содержание подвижного фосфора составляет 2-3 мг и обменного калия 4,9-14,6 мг/100 г почвы. Реакция почвенной среды (рН) по профилю - 4,1-5,2. Сумма поглоь енных оснований -17,0-30,Омг-экв./100г почвы. Данные почвы обладают не вполне благоприятными водно-физическими свойствами. Лугово-черноземная почва(Л.Ч.), взятая из пахотного слоя рисовых чеков отделения №4 учхоза «Кубань», содержит гумуса- 3,4-3,9%, общего азота - 0,21-0,34%, легкогидрализуемого азота - 8,2-9,1; обменного аммония - 2,6-5,6; подвижного Р2О5-4,6-5,6 и обменного ЮО - 23,5-26,7 мг/100 г почвы. рН солевой вытяжки - 6,8-7,1. Сумма поглощенных оснований 55-60 мг-экв./100г почвы. Общее количество водно-растворимых солей 0,15%. Чернозем выщелоченный малогумусный сверхмошный(Ч.В.) тяжелосуглинистого механического состава, взятый из пахотного слоя залежи в дендрарии КГАУ. Содержание в пахотном слое в %: гумуса (по Тюрину) - 3,9-4,0, общего азота - 0,26-0,27, валового фосфора - 0,18, калия (валового) - 1,7-1,8, рН водной вытяжки 6,5-6,7.
4.
Почвенный покров экспериментальной базы ВНИИМК и АО «Переясловское» представлен также выщелоченным малогумусным сверхмощным черноземом.
Климат центральной зоны Краснодарского края не устойчив по увлажнению. В Краснодаре (ОПХ «Круглик») среднемноголетняя годовая сумма осадков составляет 643 мм, из них половина выпадает в теплый период. Сумма эффективных температур (>10С) здесь колеблется от 3400 до 3800С, среднегодовая температура воздуха +10С. Характерна для этой зоны нестабильность выпадения осадков по годам за летний период. Годы проведения исследований были различными по количеству выпавших осадков в летнее время: 1995 —умеренный, 1996 - засушливый, 1997 - увлажненный.
Вегетационные опыты закладывали в сосудах, куда вмещали 5- кг просеянной воздушно-сухой почвы. Объект исследования: три сорта сои -Юг -30, Быстрина и Ходсон, на трех типах почвы и двух фонах симбиотической активности - контроль,К (без обработки семян), и инкрустирование семян (И) комплексом биологических и химических препаратов, включающих ризоторфин (штамм 6346), прилипатель №2 и гшенкообразователь, содержащий. микроэлементы и стимуляторы, активизирующие обменные процессы в растениях. Новый способ комплексного инкрустирования семян был разработан . во ВНИИМК и уже апробирован в производственных условиях. Всего было восемнадцать вариантов в 10-икратной повторности. Оставляли по 2 растения в сосуде. Полевые опыты проведены на центральной экспериментальной базе ВНИИМК (ОПХ «Круглик») в агротехническом 11-польном севообороте, где соя занимала 1 поле, размещаясь по озимой пшенице. Изучали пять сортов сои: Юг - 30, Виза, Быстрица, Лань и Ходсон при ширине междурядья 70 см с планируемой густотой стояния 200 и 400 тыс. раст./га. Повторность вариантов четырехкратная, размещение их частично-рендомизированное, четырехярусное. Общая площадь опытной делянки 63,0 м2, учетная площадь 31,5 м2. Предпосевное комплексное инкрустирование семян проводили , на всех вариантах опыта. По всходам и перед уборкой урожая подсчитывали фактическую густоту стояния растений.
Производственнуто проверку целесообразности предпосевной обработки семян методом комплексного инкрустирования проводили в 1997 г. на 9-ом севооборотном поле 2-го отделения АО «Переясловское» в ст. Брюховецкой. Предшественник сои - суданская трава. Высевались сорта Юг - 30, Быстрица и Ходсон при расчетной густоте стояния 300 тыс. раст./га. Общая площадь опытного участка 6 га.
Исследования проводили в соответствии с установленными методическими требованиями по проведению полевых опытов. Наблюдения, учеты и анализы осуществляли согласно «Методическим указаниям по проведению агротехнических опытов с соей и наблюдений в них» (ВНИИМК, 1983 г.). В течение вегетационного периода по основным фазам развития растений отбирали растения с сосудов(вегетацоинного опыта) и по 30 растений(полевой опыт) по которым проводили биометрические измерения; определение площади листовой поверхности вели расчетно-весовым методом,
сухой массы отдельных органов и клубеньков термостатно-весовым методом. Урожайные данные приведены к 100% чистоте и 14% влажности, и математически обработаны методом дисперсионного анализа. Регрессионно-корреляционные связи рассчитывали на ПК по программе Stat Graphics V2.1.
Агротехника в опытах применялась по рекомендациям ВНИИМК для возделывания сои с применением послёвскодовых страховых гербицидов.
Для одновременного определения содержания в семенах сои сырого белка, масла, влгта и трипсинингибирующей активности (ТИА) использовали инфракрасный анализатор ИК-4500.
Биоэнергетическую оценку элементов технологий рассчитывали по методике, разработанной в Кубанском государственном аграрном университете (Краснодар, 1995. г.).
Изучали сорта биологически различные по продолжительности вегетационного периода и морфологическим особенностям: Юг - 30 и Виза -ультраранний и ранний(95-105 дней), слабоветвистые, узколиственные и среднерослые; Быстрица- ранний (105-110 дней), высокорослый, обьемный по габитусу, широколистный; Лань - среднеранний (115-120 дней), широколистный, высокорослый; и Ходсон - среднепоздний (125-130 дней), сильноветвистый, широколистный, среднерослый.