Формирование продуктивности и качества семян сортов сои в условиях лесостепи Среднего Поволжья

Воронин, Алексей Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Формирование продуктивности и качества семян сортов сои в условиях лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Формирование продуктивности и качества семян сортов сои в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

005048327

Воронин Алексей Валерьевич

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН СОРТОВ СОИ УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 7 ЯНЗ 2013

Пенза 2013

005048327

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства и селекции Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина»

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Дозоров Александр Владимирович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

кафедры селекции и семеноводства ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Карпова Лидия Васильевна

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции и семеноводства конопли ГНУ Пензенский НИИСХ Россельхозака-демии

Серков Валериан Александрович

Ведущая организация - ГНУ Ульяновский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 25 января 2013 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014 г. Пенза, ул. Ботаническая 30, ауд. 1246.

Автореферат разослан гг декабря 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

В.А. Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. На протяжении многих лет почти во всех регионах нашей страны остро стоит проблема недостатка полноценного растительного белка. Сокращение посевных площадей традиционных зерновых бобовых культур (горох, вика) и недостаточное внимание к возделыванию других бобовых культур, таких как соя, кормовые бобы, фасоль и др., приводит к дефициту белка не только в питании человека, но и в получении полноценных сбалансированных кормов для животных.

Для решения этой проблемы необходимо резкое увеличение сборов зерна высокобелковых культур. Одной из таких является соя - стратегически важная продовольственная, кормовая и техническая культура в мире. Выращиванию, переработке и ее многоцелевому использованию уделяется большое внимание.

Данная культура занимает первое место в мире по площади возделывания среди зерновых бобовых, причем объём производства ее семян постоянно увеличивается. В 1983 году посевные площади составляли 52 млн. га, в настоящее время они возросли до 92 млн. га. В России к 2017 году планируется увеличить производство семян сои до 3,0 млн. т, а посевные площади до 2,7 млн. га, в том числе за счет освоения европейского региона.

В Средневолжском регионе соя интродуцируется уже на протяжении многих лет. Однако по ряду причин она возделывается на сравнительно небольших площадях.

В хозяйствах Ульяновской области за последние годы наблюдается тенденция к увеличению посевных площадей для возделывания сои, однако на фоне общих посевных площадей и культур, выращиваемых в хозяйствах, эти объемы все равно остаются не значительными. Причин, по которым сое уделяется мало внимания несколько: нестабильные климатические условия (особенно за последние 5 лет), недостаточные знания специфики и агротехники культуры, дорогой семенной материал при низком уровне сбыта, ограниченное количество сортов, способных устойчиво вызревать и давать стабильный урожай в условиях области.

В связи с этим актуальным является научное обоснование продуктивности сортов сои, относящихся к разным группам спелости.

Исследования проводились в соответствии с тематическими планами и программами Министерства сельского хозяйства РФ (номер государственной регистрации № 120.0600.149.), а так же по обычным программам и являются составной частью плана научной работы Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Цель и задачи исследований. Целыо проведенных исследований являлось изучение продуктивности сортов сои разных групп спелости и выявление наиболее перспективных в почвенно-климатических условиях Ульяновской области.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

- установить влияние сортовых особенностей на динамику фотосинтетической деятельности растений сои;

- изучить динамику формирования и активности симбиотического аппарата изучаемых сортов сои;

- выявить особенности формирования урожая семян сортов сои;

- определить динамику азота сортов сои и их белковую продуктивность;

- дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания перспективных сортов сои.

Научная новизна. Для условий Ульяновской области с учетом агроклиматических показателей и биологических требований растений выявлены особенности роста и развития различных по скороспелости сортов сои. Изучена их фотосинтетическая деятельность, динамика формирования и активность симбиотического аппарата, динамика азота по органам растний в различные периоды вегетации. Методом корреляционного анализа выявлены количественные связи между симбиотической азотофиксирующей активностью сортов сои и их урожайностью.

Практическая значимость. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности изучения и подбора новых сортов сои для возделывания их в условиях Среднего Поволжья. Результаты исследований показывают, что в условиях Ульяновской области, наряду с районированным сортом УС-ХИ 6 можно возделывать такие сорта как МсСа11 и Находка, формирующие урожайность 2,3-2,4 т/га, среди раннеспелых сортов следует отметить сорт Дина, урожайность которого в среднем по годам достигала 2,2 т/га.

Основные положения выносимые на защиту.

- Формирование плотности агроценоза разных по скороспелости сортов

сои.

- Фотосинтетическая и симбиотическая и деятельность изученных сортов сои, как часть продукционного процесса.

- Перспектива возделывания сортов сои в условиях Ульяновской области: растения способны сформировать урожай в пределах 2,0-2,5 т/га. При оптимальных погодных условиях максимальную урожайность формируют сорта УСХИ 6 и МсСаИ.

- Качество семян различных по скороспелости сортов сои.

- Энергетическая и экономическая эффективность возделывания различных сортов сои в условиях Ульяновской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподовательского состава УГСХА (2009-2011 гг.); на международной научно-практической конференции «Инновации сегодня: образование, наука, производство» (Ульяновск, 2009).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 3 работах в изданиях по перечню рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 132 страницах компьютерного текста, состоит из введения и 7 глав, выводов и предложений производству, включает 22 таблицы, 6 рисунков и 8 таблиц в приложении. Список литературы включает 166 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Экспериментальные исследования по изучению формирования продуктивности сортов сои выполнены в 2009-2011 годах при проведении полевых опытов на опытном поле Ульяновской ГСХА, и на полях ООО «Приволжье» Старомайнско-го района Ульяновской области в 2011-2012 годах.

Почва опытного поля - чернозем выщелоченный среднемощный сред-несуглинистый. Агрохимическая характеристика почвы: реакция среды в пахотном слое почвы рНКС1 - 6,5, содержание гумуса - 4,3%, содержание подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову соответственно 105 и 200 мг/кг почвы. Степень насыщенности почвы основаниями составляет 96,4 -97,9%, сумма поглощенных оснований 25,5-27,8 мг-экв/100 г почвы. Обеспеченность почвы молибденом и марганцем бедная (0,1-0,2 и 25-40 мг/кг почвы соответственно).

Агроклиматические условия в годы проведения исследований характеризовались следующим образом: наиболее благоприятным по климатическим показателям был вегетационный период 2011 года. За период с мая по август выпало 260 мм осадков, основная доля - 103 мм наблюдалась в третьей декаде мая и первой декаде июня, что совпало с появлением всходов растений. Условно благоприятным для сои являлся 2009 год, когда за период с мая по август выпало 189 мм осадков, а среднесуточная температура воздуха за этот же период была на уровне среднемноголетннх данных и составила 17,8 °С. Экстримапьным для сои и остальных культур стал острозасушливый 2010 год, когда за период вегетации выпало всего 76,6 мм осадков, а средняя температура воздуха на 4,2 °С превысила среднемноголетний показатель.

Анализ метеорологических данных показывает, что за годы исследований сумма осадков за май-август была подвержена значительным колебаниям. Неустойчивое увлажнение, неравномерное выпадение осадков и высокая температура воздуха за вегетационный период в отдельные годы привели к снижению урожайность сои.

По результатам предварительных исследований был отобран ряд сортов из группы раннеспелых и среднеранних, которые устойчиво вызревают и обладают высокой урожайностью: раннеспелые - Дина, Светлая, УСХИ 6, Самер 1, среднеранние - Находка, Кинельская, McCall, Accord.

Схема опыта:

УСХИ 6 — стандарт, Дина, Светлая, Самер 1, Находка, Кинельская, McCall, Accord.

Для предпосевной обработки семян использовали ризоторфин (штамм 634 б). Вместе с ним применяли микроэлементы, которые необходимы по физиологическим параметрам культуры с учетом недостатка их в почве.

Инокуляцию семян ризоторфином и обработку их молибденовокислым аммонием, сульфатом марганца (0,5% растворами из расчета 2 л на 1 ц семян) проводили в день посева. Концентрация растворов микроэлементов была установлена ранее на кафедре биологии, химии и ТХППР ,а обработка ризоторфином проводилась в соответствии с рекомендациями по применению бактериальных препаратов.

Агротехника в опытах общепринятая для данной зоны, норма высева семян сои — 600 тыс. всхожих зерен на 1 га. Посев проводили селекционной сеялкой центрального высева ССФК-6-10.

Полевые опыты закладывали на делянках с учетной площадью 15 м2, повторность четырехкратная, размещение делянок рендомизированное.

Фенологические наблюдения проводили согласно методике государственного сортоиспытания (ГОСТ 10842-64).

Густоту стояния растений подсчитывали в фазу полных всходов и перед уборкой методом учетных площадок.

Растительные пробы на биометрический анализ отбирали с четырех повторностей каждого варианта по фазам развития растений. Корневую систему откапывали внутри металлического цилиндра 25x50 см и отмывали ручным гидропультом на сите.

Корни отделяли от стеблей на уровне корневой шейки, подсчитывали количество и взвешивали клубеньки в пробе. Учитывали массу и влажность органов растений и брали образцы на химический анализ.

По данным биометрического анализа рассчитывали динамику накопления сухого вещества по Пилыциковой (1980); динамику площади листьев -по H.H. Третьякову, A.C. Лосевой; фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза - по формуле Кидца, Веста и Бриггса (А.А.Ничипорович, 1961);

Симбиотический потенциал и продолжительность бобоворизобиально-го симбиоза рассчитали по формуле и методике Г.С. Посыпанова (1991);

Структуру урожая и урожайность определяли методом пробного снопа

Азот определяли по Къельдалю (ГОСТ 13496.4-83),

Содержание белка в семенах - по В.Г. Рядчикову (1982) (ГОСТ 10846-74).

Оценка энергетической эффективности проводилась по совокупным затратам энергоресурсов на возделывание культуры и накоплению потенциальной энергии в урожае основной и побочной продукции (С.И. Базаров, Е.В. Глинка, A.A. Мамонтова, 1983; В.В. Коринец, А.Ф. Козловцев, 1985);

Данные результатов исследований подвергались математической обработке с вычислением средней величины и ее ошибки по Г.Н. Зайцеву (1973), а также методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов (В.А. Доспехов, 1985) на ПК с использованием Excel 2007, Statistica 6.1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИИ II ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОРТОВ СОИ Формирование плотности агроценоза изучаемых сортов сои. Исследования показали, что полевая всхожесть по изучаемым сортам составила в 2009 г. - 83,3...92,0 %; 2010 - 71,5...86,6; 2011 г. - 84,2...88,7 % (табл.1). Изреживаемость растений по сортам составила соответственно: 2009 г. -2,2...6,7 %; 2010 - 0,5...10,0; 2011 г. - 3,3...7,5 %. Наиболее сильное выпадение наблюбалось у сортов Самер 1, Находка, Кинельская, McCall.

Количество растений на 1 мг в фазу полных всходов по изучаемым сортам за годы исследований находилось в пределах 42,9...55,2 шт., перед уборкой соответственно —40,4...54,0 шт.

Таблица 1 - Формирование плотности агроценоза сортов сои

Показатель УСХИ 6 ст. ев H ч: Светлая Самер 1 Находка Кинельская McCall Accord

2009 год

Густота всходов, шт./м2 55,0 55,2 54,8 51,5 51,1 51,6 52,2 50,0

Всхожесть, % 91,6 92,0 91,3 85,8 85,2 86,0 87,0 83,3

Густота перед уборкой, шт./м2 51,9 54,0 52,1 48,5 47,7 49,6 49,2 47,4

Изреживаемость, % 5,7 2,2 5,0 5,8 6,7 3,9 5,8 5,2

2010 год

Густота всходов, шт./м2 52,0 47,1 49,3 49,0 49,3 49,8 50,0 42,9

Всхожесть, % 86,6 78,5 82,2 81,6 82,2 83,0 83,3 71,5

Густота перед уборкой, шт./м2 49,1 45,3 49,1 44,1 47,4 46,9 47,1 40,4

Изреживаемость, % 5,6 3,8 0,5 10,0 3,9 5,8 5,8 5,8

2011 год

Густота всходов, шт./м2 53,2 52,1 51,1 51,1 52,7 50,5 53,0 52,2

Всхожесть, % 88,7 86,8 85,2 85,2 87,8 84,2 88,3 87,0

Густота перед уборкой, шт./м2 50,3 50,0 47,9 49,3 49,3 46,7 50,0 50,5

Изреживаемость, % 5,5 4,0 6,3 3,5 6,5 7,5 5,7 3,3

Фенологические наблюдения за посевами. Наступление фаз развития и продолжительность вегетационного периода в значительной мере зависят от складывающихся метеорологических условий. Все годы исследований сильно различались по погодным условиям. 2009 год, характеризовался не многочисленными осадками и температурой воздуха практически равной среднемноголетним показателям. В итоге вегетационный период раннеспелых сортов Дина, Светлая, УСХИ 6 и Самер 1 составил 93... 120 дней, у среднеранних сортов Находка, Кинельская, McCall и Accord продолжительность вегетации составила 130...132 дня.

Метеорологические условия 2010 года оказались крайне неблагоприятными для растений сои. Среднесуточная температура воздуха в течение всей вегетации была выше нормы. В этот период практически отсутствовали осадки. Наступление жаркой и сухой погоды совпало для сои с периодом бутонизации и цветения и продлилось до полного налива бобов. Все это привело к сокращению межфазных периодов и общему периоду вегетации в целом. Таким образом, вегетационный период раннеспелых сортов составил 86... 107 дней, среднеранних—114... 121 дня.

В 2011 году температура воздуха и количество выпавших осадков в целом соответствовали среднемноголетним данным и даже незначительно превышали их, однако достаточно влажные условия последних месяцев вегетационного периода привели к задержке созревания растений. Продолжительность вегетации раннеспелых сортов составила 108... 126 дней и среднеранних- 132...135 дней соответственно.

Динамика площади листьев, фотосинтетнческий потенциал. Изучая величину фотосинтетического аппарата растений разных сортов сои в течение всего периода исследований, следует отметить, что площадь листьев независимо от метеорологических условий года и сортовых особенностей достигает максимальной величины к фазе начала налива семян, к полному наливу семян площадь листьев уменьшается в среднем за годы исследований в 1,17... 1,43 раза. Анализ динамики формирования листовой поверхности показал, что наибольшую площадь листьев способны формировать среднеран-ние сорта- 28,2...34,2 тыс.м2/га, у сортов раннего срока созревания данный показатель несколько ниже.

В группе раннеспелых сортов наибольшей листовой поверхностью характеризовался районированный сорт УСХИ 6 (в среднем 35,3 тыс.м2/га), среди среднеранних McCall - 34,2 тыс.м2/га (табл. 2).

Таблица 2 -Динамика площади листьев сортов сои, тыс.м2/га (2009-2011 гг.)

Фаза роста и развития УСХИ 6 ст. Дина Светлая Самер 1 Находка Кинельская McCall Accord

Третий тройчатый лист 10,8 9,7 10,1 8,8 8,8 10,4 9,8 9,3

Бутонизация -цветение 22,5 18,5 17,6 19,3 18,6 22,6 21,1 21,3

Начало налива семян 35,3 25,1 23,9 26,6 28,2 29,5 34,2 28,8

Полный налив семян 24,6 21,4 20,5 21,3 23,6 25,2 24,9 22,2

Наиболее полно характеризуют фотосинтетическую деятельность фотосинтетический потенциал (ФП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ).

Величина фотосинтетического потенциала, как и площадь листьев во многом зависит от влагообеспеченности в течение вегетации и от активной деятельности симбиотического аппарата (табл. 3).

Таблица 3 - Фотосинтетический потенциал по периодам роста и развития сои, тыс.м2.дн/га (2009-2011 гг.) _

Период роста и развития УСХИ 6 ст. Дина Светлая Самер 1 Находка Кинельская McCall Accord

Всходы - третий тройчатый лист 205,4 145,3 150,8 167,1 165,7 193,5 184,9 186,6

Третий тройчатый лист — бутонизация-цветение 370,1 225,2 211,0 327,2 328,6 396,3 370,0 367,0

Бутонизация-цветение - начало налива семян 777,0 406,1 386,4 602,7 738,3 785,0 899,6 736,2

Начало налива семян - полный налив семян 433,2 387,0 364,2 375,7 500,6 517,3 535,4 494,6

Итого за вегетацию 1785,7 1163,6 1112,4 1472,7 1733,2 1892,111989,9 1784,4

Исследования показали, что величина ФП в среднем за годы исследований так же как и площадь листовой поверхности была больше у средне-

ранних сортов 1733,2...1989,9 тыс. м дней/га, несколько ниже этот показатель у сортов раннего срока созревания 1112,4.. .1785,7 тыс. м дней/га, в связи с тем что эти сорта имеют более короткий вегетационный период. Наибольший ФП сформирован среднеранним сортом МсСаИ в 2011 г. - 2623,9 тыс. м дней/га, среди раннеспелых сортов, максимальное значение отмечено у районированного сорта УСХИ 6 - 2559,6 тыс. м2 дней/га.

Чистая продуктивность фотосинтеза и динамика накопления сухого вещества. Максимальное значение чистой продуктивности фотосинтеза в среднем за годы исследований отмечено в период от бутонизации до начала налива семян растений. К следующим фазам развития наблюдается резкое снижение продуктивности фотосинтеза, причём наибольшее снижение характерно для сортов МсСаИ и Ассогс1(табл. 4).

Таблица 4 — Чистая продуктивность фотосинтеза по периодам роста и развития сои, г/м2 в сутки (2009-2011 гг.)

Период роста и развития УСХИ 6 ст. Дина Светлая Самер 1 Находка Кинель-ская МсСаИ Accord

Всходы — третий тройчатый лист 3,8 5,1 5,0 4,0 4,0 3,8 3,9 3,9

Третий тройча-

тый лист — буто- 3,5 5,0 5,1 3,7 3,5 3,0 2,9 3,7

низ ация-цв етение

Бутонизация -

цветение — нача- 4,1 5,9 5,7 4,4 3,7 3,4 3,8 3,6

ло налива семян

Начало налива

семян — полный 1,1 1,6 1,6 1,6 1,7 1,7 0,7 0,6

налив семян

Накопление сухого вещества растениями изучаемых сортов сои происходит медленно до фазы бутонизации и цветения и интенсивно в период бутонизации и цветения - налива семян, когда площадь листовой поверхности достигает своего оптимального значения.

Результаты корреляционно-регрессионного анализа показали, что накопление сухого вещества в годы исследований находится в тесной зависимости от площади листовой поверхности, наибольшая корреляция наблюдается мевду площадью листьев и накоплением сухого вещества в фазу начала налива семян.

Коэффициент корреляции (II) равен 0,96; коэффициент детерминации (Э) -93,3%.

Уравнение регрессии имеет вид: У=167,13х- 13,244.

В среднем за 2009-2011 гг. максимальное накопление сухого вещества наблюдалось у сортов УСХИ 6 (6,0 т/га), Кинельская и МсСа11 - 5,9 т/га, минимальное у сортов Дина и Светлая - 4,8 и 5,0 т/га соответственно (рис. 1).

^ сХ сХ

□ Третий тройчатый лист И Начало налива семян ■ Полная спелость

Ш Бутонизация-цветение В Полный налив семян

Рисунок 1 -Динамика накопления сухого вещества сортами сои в период вегетации, т/га (2009-2011 гг.)

СИМБИОТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОРТОВ СОИ

Продолжительность симбиоза в зависимости от сортовых особенностей сои. В процессе исследований в 2009-2010 гг. отмечено незначительное различие в сроках образования клубеньков. На корнях раннеспелых сортов Дина и Светлая клубеньки начинали образовываться на 2 дня раньше, чем у остальных сортов. В 2011 году образование клубеньков на всех изучаемых сортах прошло одновременно.

Через 4-6 дней после образования клубеньков в них появляется красный пигмент-леггемоглобин. Продолжительность общего симбиоза раннеспелых сортов колебалась по годам в пределах 56...100 дней, активного - 31...70 дней. Продолжительность общего и активного симбиоза среднеранних сортов была более длительной и по годам исследований находилась в пределах 72...108 дней и 34...78 дней соответственно.

Установлено, что в зависимости от условий в период вегетации и группы спелости сорта, продолжительность работы симбиотического аппарата может изменяться в больших пределах. Так, разница по продолжительности активного симбиоза между сортами по годам исследований составляла от 3 до 32 дней.

Формирование симбиотического аппарата сортов соя. Независимо от метеорологических условий 2009-2011 гг. динамика изменения массы клу-

беньков по сортам имела сходную тенденцию (табл. 5). Полученные результаты показали, что масса активных клубеньков на растениях сои в большинстве случаев достигала максимального значения к фазе бутонизации и цветения, а к фазе начала налива семян она заметно снижалась. Однако в 2011 г. на растениях ранних сортов Дина и Светлая масса активных клубеньков достигла своего максимума в фазу начала налива семян — 505,6 и 499,7 кг/га соответственно.

Таблица 5 —Динамика сырой массы активных клубеньков на растениях сортов сои (числитель — всего, знаменатель — активных) кг/га.

Фаза роста В' чо са « а ц « а ч § и о Л Ц ТЗ

и развития Р н о о й о 3 о и о о о и

>. ЕС и и к « <

2009 год

Третий трой- 31.6 59,5 47,5 26,1 30,1 33,7 35,5 34,6

чатый лист 23,0 48,5 33,8 15,8 19,9 24,1 26,8 24,8

Бутонизация — 60,1 60.4 63,0 43,9 40,9 37,4 48,3 42,2

цветение 60,1 60,4 63,0 43,9 40,9 37,4 48,3 42,2

Начало налива 51.8 31,0 46,9 42,7 39,6 36,7 30,5 37,0

семян 32,1 22,8 32,9 35,3 31,3 31,3 16,4 24,7

Полный налив 41,5 23,2 29,1 20,3 21,4 21,8 23,6 21,3

семян 0 0 0 0 0 0 0 0

2010 год

Третий трой- ТА ¿4 бдЗ и 3,3 6*6 5*6 5*7

чатый лист 3,7 3,6 3,3 1,6 1,6 3,3 3,2 2,5

Бутонизация — 10,8 6,3 9*8 м. 4*2 11,2 5^6 йЛ

цветение 7,8 3,3 4,8 1,0 2,8 8,1 1,8 0,8

Начало налива м 9^0 2Л м 4*3 4£ 5Д 6*8

семян 1,6 1,7 1,3 0,5 0 0 0 0

Полный налив 3^9 4*9 3*4 2*6 2*8 и. 4*2 4,0

семян 0 0 0 0 0 0 0 0

2011 год

Третий трой- 75,5 67,0 59,8 56,7 40.9 46,7 44,0 52,5

чатый лист 71,5 60,8 55,7 53,6 37,6 38,5 38,5 45,2

Бутонизация - 504,0 252,0 398,8 347,0 388,2 378,3 462,6 411,4

цветение 504,0 252,0 398,8 347,0 388,2 378,3 462,6 411,4

Начало налива 481,8 625,0 622,3 374,7 445,7 429,7 435,1 435,3

семян 402,2 505,6 499,7 297,6 364,8 298,9 305,9 314,2

Полный налив 314,6 437,5 299,6 296,7 369,9 312,5 305,6 346,8

семян 0 0 0 0 0 0 0 0

В 2010 году решающим фактором для роста и развития растений стали метеорологические условия. На фоне высоких температур и недостатка влаги течение физиологических процессов нарушалось. Так, к фазе начала налива семян общая масса клубеньков по всем сортам находилась в пределах от 3,1 до 9,0 кг/га. На растениях сортов среднераннего срока созревания активных клубеньков к этому времени вообще не наблюдалось.

Таким образом, в засушливых условиях 2010 г. раннеспелые сорта сои более интенсивнее использовали запасы влаги почвы по сравнению со сред-неранними сортами. К тому времени, когда уровень влажности почвы стал критически™ для деятельности клубеньков, большинство периодов развития раннеспелых сортов уже прошло.

Показателем, обобщающим величину симбиотического аппарата, является симбиотический потенциал (СП). Проведенные исследования свидетельствуют о том, что имеются существенные различия между показателями АСП и ОСП. Прежде всего это связано с метеорологическими условиями в период вегетации, не менее важное влияние оказывает сортовой признак растений и специфичность клубеньковых бактерий, по - разному инфицирующих тот или иной сорт (табл. 6).

Таблица 6— Общий и активный симбиотический потенциал сортов сои за

вегетацию, кг.дн/га

Год УСХИ 6 ст. Дина Светлая Самер 1 Находка « я и о Л Ч о M â McCall Accord

Общий симбиотический потенциал

2009 4136,6 3143,8 3275,3 3130,0 3442,0 3499,7 3563,9 3498,6

2010 578,6 363,5 391,3 253,1 279,4 469,4 393,4 441,5

2011 29681,1 24993,5 23864,8 23333,4 29297,4 28095,6 29851,7 29247,0

В среднем 11465,4 9500,3 9177,1 8905,5 11006,3 10688,2 11269,7 11062,4

Активный симбиотический потенциал

2009 2493,1 2014,7 1893,6 2126,3 2208,2 2377,3 2218,0 2205,4

2010 186,0 97,6 101,6 54,2 67,3 160,2 94,4 68,0

2011 18458,4 12250,4 14081,4 13212,7 16919,5 14917,7 16676,0 15673,7

В среднем 7045,8 4787,6 5358,8 5131,1 6398,3 5818,4 6329,5 5982,4

В среднем за годы исследований ОСП изучаемых сортов сои достигал 8905...11465 единиц. В 2010 г максимальное значение отмечено у сорта

УСХИ 6 - 578,6 единиц, несколько ниже у сортов Кинельская и Accord -469,4 и 441,5 единиц соответственно (табл. 6).

Результаты расчета АСП посевов изучаемых сортов сои показали, что только в 2011 году АСП достиг значений, близких к оптимальным и составил в среднем по сортам 15273,9 (кг.дн/га). В неблагоприятном по погодным условиям 2009 году АСП был почти в семь раз, а в острозасушливом 2010 году -в 146 раз меньше, чем в 2011 году. В 2009 году симбиотический потенциал у всех сортов был отмечен практически на одном уровне 1893,6...2493,1 (кг.дн/га). В 2010 году сортовая специфичность была более заметной, максимального значения АСП достигал у сорта УСХИ 6 (186,0 кг.дн/га), минимального - у Самер 1 - 54,2 кг.дн/га. В благоприятном 2011 году АСП колебался в пределах 12250,4...18458,4 кг.дн/га, максимального значения достигая у сорта УСХИ 6, минимального - у сорта Дина.

Во все годы исследований максимальное значение АСП отмечено у сорта УСХИ 6. Это объясняется тем, что штамм 634 б подбирался для сорта УСХИ 6 и для других сортов он оказался менее активным.

Таким образом, формирование снмбиотического аппарата всех изучаемых сортов сои зависит от складывающихся метеорологических условий. Однако, для более эффективной азотофиксирующей деятельности растений в конкретных условиях необходим подбор индивидуальных штаммов азото-фиксирующих бактерий, так как при спонтанной инокуляции или инокуляции не специфичным штаммом соя не реализует свои потенциальные возможности азотофиксатора.

УРОЖАЙ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ СОИ

В тенденции колебания урожайности семян по годам исследований были изменения. Вместе с этим, наблюдались и некоторые общие закономерности. Так в 2010-2011 гг. максимальный результат по урожайности был отмечен у сорта УСХИ 6, в 2009 году она была на уровне максимальной.

Наиболее раннеспелый сорт Светлая значительно уступив по урожайности в 2009 и 2011 гг., в неблагоприятных условиях 2010 г. сформировал урожайность на уровне максимальных значений - 1,6 т/га. В этот крайне засушливый год разницы по урожайности семян между сортами Светлая, УСХИ 6, Кинельская и McCail практически не наблюдалось, что объясняется, по-видимому, большей их засухоустойчивостью по сравнению с другими. В среднем за годы исследований урожай семян изучаемых сортов сои изменялся в пределах от 2,0 т/га - сорт Светлая до 2,5 т/га - сорт УСХИ 6 (табл. 7).

Проведенный корреляционно-регрессионный анализ показывает, что урожай сортов зависит от площади листьев. Наиболее тесная связь между признаками наблюдается в фазу начала налива семян, коэффициент корреляции (R) равен 0,94; коэффициент детерминации (D) - 88,2%. Уравнение регрессии имеет вид: Y=0,708x + 2,4972.

Сорт 2009 г 2010 г 2011 г Средняя Отклонение от стандарта

УСХИ 6 ст. 2,4 1,7 3,5 2,5 -

Дина 2,2 1,4 2,9 2,2 -0,3

Светлая 1,8 1,6 2,7 2,1 -0,4

Самер 1 2,4 1,3 3,3 2,3 -0,2

Находка 2,3 1,5 3,4 2,4 -0,1

Кинельская 2,4 1,6 2,9 2,3 -0,2

МсСаИ 2,4 1,6 3,4 2,5 -

Accord 2,3 1,2 3,2 2,3 -0,2

НСР 05 0,23 0,17 0,22 - -

Таким образом, проведенные исследования показали, что все сорта проявили высокую экологическую пластичность и даже в очень неблагоприятных условиях 2010 году сформировали достаточно высокий урожай семян.

Производственные испытания изучаемых сортов сои в 2011-2012 гг. показали, что наибольшую урожайность, сформировали раннеспелый сорт УСХИ б и среднеранний сорт МсСаИ - в среднем 1,45 т/га, урожайность остальных сортов была практически на одном уровне и находилась в пределах 1,25... 1,35 т/га (табл. 8).

Таблица 8 —Урожайность сортов сои за годы исследований в ООО «Приволжье», т/га.

Сорт 2011 г. 2012 г. Средняя Отклонение от стандарта

УСХИ 6 ст. 1,5 1,4 1,45 0

Дина 1,3 1,2 1,25 -0,20

Светлая 1,3 1,2 1,25 -0,20

Самер 1 1,4 1,3 1,35 -0,10

Находка 1,3 1,3 1,30 -0,15

Кинельская 1,3 1,3 1,30 -0,15

МсСаИ 1,5 1,4 1,45 0

Accord 1,3 1,3 1,30 -0,15

Содержание белка и белковая продуктивность сортов сои. Результаты исследований показали, что содержание белка в семенах изученных сортов сои зависит от метеорологических условий вегетационного периода, а также от активности симбиотической деятельности растений и их сортовых особенностей.

В среднем за 2009-2011 гг. наибольшее содержание белка в семенах отмечено у сорта УСХИ 6 (37,2%), copra Кинельская и МсСаИ занимали про-

межуточное положение (36,0...36,1%), у сортов: Дина Светлая, Самер 1, Находка и Accord содержание белка было несколько ниже и составляло (35,1...35,7%)(табл. 9).

Таблица 9 - Содержание азота и белка в семенах сои, %

Сорт 2009 г 2010 г 2011 г Среднее

азот белок азот белок азот белок азот белок

УСХИ 6 ст. 6,49 37,0 7,10 40,5 5,98 34,1 6,52 37,2

Дина 6,18 35,2 6,83 38,9 5,67 32,3 6,22 35,4

Светлая 6,17 35,1 6,94 39,5 5,68 32,3 6,26 35,7

Самер 1 6,21 35,4 6,70 38,2 5,59 31,8 6,16 35,1

Находка 6,23 35,5 6,78 38,6 5,64 32,1 6,22 35,4

Кинельская 6,33 36,1 7,08 40,3 5,58 31,8 6,33 36,1

McCall 6,30 35,9 6,92 39,4 5,68 32,3 L б,зо 36,0

Accord 6,26 35,7 6,76 38,5 5,58 31,8 6,20 35,3

Результат кореляционно-регрессионного анализа показал, что содержание белка в семенах изученных сортов находится в тесной зависимости от массы активных клубеньков. Коэффициент корреляции (Я) равен 0,86; коэффициент детерминации (О) - 74,9%.

Белковая продуктивность является одним из важнейших показателей, характеризующих эффективность возделывания изучаемых сортов сои. В среднем за три года исследований наибольшая белковая продуктивность отмечалась у сорта УСХИ 6 — 9,17 ц/га, несколько ниже этот показатель был у сорта МсСа11 - 8,67 ц/га. Самым низкопродуктивным по сбору белка с урожаем был является сорт Светлая - 7,17 ц/га (табл. 10).

Табица 10—Сбор белка с урожаем сортов сои, if/га.

Сорт 2009 г 1 2010 г 2011 г Среднее

УСХИ 6 ст. 8,99 6,68 11,86 9,17

Дина 7,67 5,64 9,53 7,61

Светлая 6,49 6,16 8,88 7,17

Самер 1 8,64 5,12 10,27 8,01

Находка 8,34 5,63 10,78 8,25

Кинельская 8,66 6,49 9,28 8,14

McCall 8,76 6,11 10,98 8,62

Accord 8,24 4,62 10,27 7,71

Таким образом, содержание белка в семенах зависит от величины и активности симбиотического аппарата, на которые в свою очередь оказывают влияние погодные условия вегетационного периода, а также использование

ризоторфина и микроэлементов. Своевременный посев сои, а так же правильный подбор необходимого штамма азотофиксирующих бактерий, не только положительно влияют на содержание белка в семенах, но и позволяют смягчить отрицательное действие неблагоприятных погодных условий.

СОДЕРЖАНИЕ АЗОТА В РАСТЕНИЯХ СОИ

Наибольшее содержание азота в листьях стеблях и корнях растений сои отмечалось в фазу третьего тройчатого листа, далее оно резко снижалось до фазы полной спелости. Когда наблюдалось наименьшее содержание азота во всех вегетативных органах. Это связано с оттоком его в репродуктивные органы, что важно для формирования урожая с высоким содержанием белка. В клубеньках концентрация азота боле стабильна и снижается только при их разрушении.

Содержание азота в органах растения и накопление сухого вещества связаны непосредственно с динамикой потребления элементов питания. Метеорологические условия года, определяя величину потребления, не влияли на тенденцию накопления элементов питания. У всех сортов сои максимальное накопление азота приходится на фазу полного налива семян (табл. 11). Наибольшее потребление азота отмечалось у сорта УСХИ 6 — 157,2 кг/га, в среднем за 2009-2011 гг., наименьшее - у раннеспелого сорта Светлая - 113,2 кг/га.

К фазе полной спелости, количество азота накопленного посевами сои снижается, в среднем по изученным сортам и годам исследования в 1,26 раз.

Таблица 11 - Накопление азота в растениях различных сортов сои по фазам развития, кг/га (2009-2011гг.)

Сорт Трепш тройчатый лист Бугошвация-цвегение Начало натива семян Полный налив Полная сиелосп.

УСХИ 6 ст. 27,3 61,6 136,6 157,2 122,0

Дина 22,0 48,8 98,9 116,8 95,7

Светлая 23,9 48,4 96,2 113,2 91,3

Самер 1 21,6 50,3 104,7 127,8 102,7

Находка 22,5 50,7 107,8 128,4 102,0

Кинельская 27.2 59,4 119,7 140,1 110,7

McCall 25,6 53,7 133,9 142,7 112,8

Accord 24,8 59,1 114,1 120,4 96,3

Обнаружена тесная корреляционная зависимость динамики накопления азота в растениях и формирования активного симбиотического потенциала (коэффициент корреляции 0,68-0,90).

По данным В.И. Руденко (1988) и Г.В. Коренева (1990) соя в среднем на формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы расходует 70... 90 кг азота. В наших исследованиях максимальное потребление азота - 57,2...75,6 и 52,8...74,8 кг/т отмечено по сортами УСХИ 6 и Кинельская соответственно (табл. 12).

Таблица 12 - Максимальное потребление и вынос азота 1 т семян сои, кг/га

Год УСХИ 6 ст. Дина Светлая Самер 1 Находка Кинельская McCall Accord

Максимальное пот ребление

2009 60,8 51,9 54,9 53,4 54,6 60,6 60,9 55,6

2010 75,6 53,8 52,0 63,3 65,5 74,8 66,2 58,1

2011 57,2 53,9 57,0 52,1 48,0 52,8 52,1 50,5

среднее 64,5 53,2 54,6 56,3 56,0 62,7 59,7 54,7

Вынос

2009 47,9 39,9 40,7 41,3 40,7 46.1 44,9 40,9

2010 52,6 40,5 38,2 46,3 49,7 54,1 49,5 42,7

2011 46,8 47,9 50,6 45,0 41,0 46,0 44,7 44,3

среднее 49,1 42,8 43,2 44,2 43,8 48,7 46,4 42,6

Проведённые исследования позволяют отметить определённые закономерности в динамике потребления азота растениями изучаемых сортов сои. Условия 2010 года, оказав в целом негативное влияние на развитие растений, в меньшей степени повлияли на его потребление. У скороспелых сортов Дина и Светлая потребление в пересчёте на 1 тонну семян наблюдалось практически неизменным во все годы исследований. У сортов с большей продолжительностью вегетации нормальное течение процесса накопления сухого вещества было прервано засухой, однако потребление азота продолжалось. В пересчёте на 1 тонну семян его потребление в 2010 г по сравнению с 2011 г. выросло на 7,6 кг (Accord) и на 22,0 кг (Кинельская).

БИОЭНЕРГЕТИЧСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ИЗУЧАЕМЫХ СОРТОВ СОИ Биоэнергетическая оценка возделывания. Расчеты показали, что возделывание изучаемых сортов сои энергетически эффективно во все годы исследований. Коэффициент энергетической эффективности составил 3,00...3,66 (табл. 13).

При возделывании разных сортов сои затраты техногенной энергии существенно не различаются и составляют в среднем по сортам опыта 12,43 тыс. МДж/га. Расчет энергетической эффективности показал заметное сортовое различие, наиболее высокие коэффициенты эффективности отмечены у раннеспелого сорт УСХИ 6 - 3,66 и среднераннего сорт МсСаИ, - 3,58.

Таблица 13 — Энергетическая эффективность возделывания сои

Сорт Затраты энергии, МДж/га Урожайность, т/га Содержание энергии в урожае, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности

УСХИ 6 ст. 12458,84 2,52 45616,03 3,66

Дина 12434,43 2,19 39642,50 3,19

Светлая 12386,87 2,05 37108,28 3,00

Самер 1 12431,28 2,34 42357,74 3,41

Находка 12438,93 2,39 43262,82 3,48

Кинельская 12426,68 2,31 41814,70 3,36

МсСаН 12449,65 2,46 44529,94 3,58

Accord 12417,50 2,25 40728,60 3,28

Экономическая оценка возделывания сортов сои. Исследования показали, что в зависимости от уровня урожайности в расчете на 1 га затрачивается в среднем по годам 11155 руб. В структуре затрат при возделывании культуры основную долю занимают расходы на удобрения и препараты (около 38 % прямых затрат), механизированные процессы (18 %), семена (18 %), ГСМ (17 %), на заработную плату приходится 8 % и 1 % - на электроэнергию.

Таким образом, расчеты экономической эффективности возделывания различных сортов сои показывают, что за счет более высокой урожайности чистая прибыль при возделывании сорта УСХИ 6 составляет 19051,8 рублей с 1 га, несколько ниже этот показатель у сорта МсСаИ, - 18341,2 рублей с 1 га. Наименее рентабельным оказался сорт Светлая, чистая прибыль которого с 1 га составила 13485,8 рублей.

выводы

1. В условиях лесостепи Среднего Поволжья, учитывая индивидуальные особенности сорта, возможно эффективное возделывание изучаемых сортов сои. При оптимальных условиях вегетации, данные сорта способны формировать урожай от 2,7 до 3,5 т/га, сбор белка при этом с 1 га составляет до 12 ц/га.

2. Фотосинтетическая деятельность сортов сои во многом зависит от складывающихся в период вегетации метеорологических условий, а также от активности симбиотической деятельности растений и их сортовых особенностей. Среди раннеспелых сортов наибольшей листовой поверхностью отличается районированный сорт УСХИ 6 (в среднем 35,3 тыс.м2/га), среди сред-неранних выделяется сорт McCall - 34,2 тыс.м2/га. Установлена зависимость урожайности от площади листовой поверхности, наиболее тесная связь между признаками наблюдается в фазу начала налива семян, коэффициент корреляции (R) равен 0,94; коэффициент детерминации (D) - 88,2%.

3. Изучаемые сорта за годы исследований проявили высокую экологическую пластичность и даже в очень неблагоприятных условиях 2010 г. сформировали урожай семян в среднем по сортам 1,5 т/га. В благоприятных условиях 2011 г. средняя урожайность сортов составила 3,1 т/га, наибольшую урожайность показали сорта УСХИ 6 - 3,5 т/га и McCall - 3,4 т/га соответственно. Наименьшие значения урожайности в среднем за 2009-2011 гг. наблюдались у сортов ранней группы спелости Дина и Светлая 2,2 т/га и 2,1 т/га.

4. Содержание азота в органах растения и накопление сухого вещества связаны непосредственно с динамикой потребления элементов питания. У всех сортов максимальное накопление азота приходится на фазу полного налива семян, в среднем за 2009-2011 гг. наибольшее потребление азота происходило в варианте с сортом УСХИ 6 - 157,2 кг/га, наименьшее - у раннеспелого сорта Светлая - 113,2 кг/га. Так же обнаружена тесная корреляционная зависимость содержания азота от величины и активности симбиотического аппарата (коэффициент корреляции 0,68...0,90).

5. Главным показателем качества семян бобовых растений, в том числе и сои, является содержание белка. В среднем за годы исследований наибольшее содержание белка в семенах наблюдалось у сорта УСХИ 6 (37,2%), сорта Кинельская и McCall занимали промежуточное положение (36,0...36,1%), у сортов Дина, Светлая, Самер 1, Находка и Accord содержание белка было несколько ниже и составило 35,1...35,7 %. Максимальная белковая продуктивность за годы исследований, также наблюдалась по сорту УСХИ 6 и составляла в среднем 9,17 ц/га.

6. Оценка биоэнергетической и экономической эффективности показала, что возделывание сои было энергетически и экономически эффективным во все годы исследований по всем изучаемымсортам опыта. Коэффициент энергетической эффективности находился в пределах 3,00...3,66, а уровень рентабельности по вариантам опыта составил 121,3...170, 3 %. Самыми эф-

фективными отмечены раннеспелый сорт УСХИ 6 и среднеранний сорт McCall, уровень рентабельности которых составил 170,3 % и 164,1 %.

Предложения производству

1. Хозяйствам Ульяновской области рекомендуется выращивать 2-3 сорта сои относящихся к разным группам спелости, что позволит равномерно спланировать уборку урожая и снизить риск его полной потери в случае засухи.

2. Для получения стабильно высокой урожайности семян в условиях лесостепи Среднего Поволжья, рекомендуется возделывать раннеспелый сорт УСХИ 6 и среднеранний сорт McCall. Данные сорта стабильно и устойчиво вызревают и обладают высоким качеством семян.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Дозоров A.B., Воронин A.B. Симбиотический потенциал сортов сои // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2012. - № 3. - С. 55-58.

2. Дозоров A.B., Воронин A.B. Фотосинтетическая деятельность и урожайность сортов сои. // Международный сельскохозяйственный журнал. -2012.-№4.-С. 61-64.

3. Дозоров A.B., Воронин A.B. Динамика азота в растениях и качество семян сортов сои // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2012. -№ 2. - С. 8-13.

Подписано в печать 21.12.12. Объем 1,04 усл. п.л. Тираж 100 экз.

_Заказ № 118._

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Воронин, Алексей Валерьевич, Пенза

ФГБОУ ВПО «УЛЬЯНОВСКАЯ ГСХА ИМ. П.А. СТОЛЫПИНА»

На правах рукописи

Воронин Алексей Валерьевич

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН СОРТОВ СОИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

ю ю

Диссертация на соискание

СО ученой степени кандидата

Ю ТГ

^ сельскохозяйственных наук

О 9

^^ О Научный руководитель -

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дозоров А.В.

Пенза 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.........................................4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................. 7

1.1 Возделывание сои - как один из путей решения проблемы растительного белка........................................................................... 7

1.2. Адаптивный потенциал сортов сои................................................ 11

1.3. Особенности формирования урожая сои в зависимости от внешних

условий................................................................................... 18

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ......... 28

2.1 Агрохимическая характеристика почвы опытного поля...................28

2.2 Метеорологические условия в годы исследований.........................29

2.3 Исследуемый материал коллекции сортов ВНИИР.........................32

2.4 Схема и агротехника при проведении полевого опыта.................... 35

2.5 Методика наблюдений и учетов на посевах.................................. 36

3 РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ И ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОРТОВ СОИ.................................................. 38

3.1 Формирование плотности агроценоза изучаемых сортов сои........................................................................................ 38

3.2 Фенологические наблюдения за посевами....................................40

3.3 Динамика площади листьев, фотосинтетический потенциал............ 44

3.4 Чистая продуктивность фотосинтеза и динамика накопления сухого вещества................................................................................. 50

4 СИМБИОТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СОРТОВ СОИ.................. 61

4.1 Продолжительность симбиоза в зависимости от сортовых особенностей сои...................................................................... 61

4.2 Формирование симбиотического аппарата сортов сои.................... 66

5 УРОЖАЙ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ СОИ.......... 72

5.1 Урожайность сортов сои за годы исследований.............................72

5.2 Структура урожая изучаемых сортов сои..................................... 74

5.3. Содержание белка и белковая продуктивность сортов сои.............. 77

6 СОДЕРЖАНИЕ АЗОТА В РАСТЕНИЯХ СОРТОВ СОИ.................. 81

6.1 Динамика содержания азота в растениях сои................................ 81

6.2 Потребление и вынос азота посевами сои.................................... 87

7 БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ИЗУЧАЕМЫХ СОРТОВ СОИ............................. 90

7.1 Биоэнергетическая оценка возделывания.................................... 90

7.2 Экономическая оценка........................................................... 94

ВЫВОДЫ................................................................................ 97

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ............................................ 98

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................ 99

ПРИЛОЖЕНИЕ......................................................................... 113

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Для решения этой проблемы необходимо резкое увеличение сборов зерна высокобелковых культур. Одной из таких является соя. Соя -стратегически важная продовольственная, кормовая и техническая культура в мире. Выращиванию, переработке и ее многоцелевому использованию уделяется большое внимание.

ниченное количество сортов способных устойчиво вызревать и давать стабильный урожай в условиях области.

Цель и задачи исследований. Целью проведенных исследований являлось изучение продуктивности сортов сои разных групп спелости и выявление наиболее перспективных в почвенно-климатических условиях Ульяновской области.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

- установить влияние сортовых особенностей на динамику фотосинтетической деятельности растений сои;___________________

- изучить динамику формирования и активности симбиотического аппарата изучаемых сортов сои;

- выявить особенности формирования урожая семян сортов сои;

- определить динамику азота сортов сои и их белковую продуктивность;

- дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания перспективных сортов сои.

количественные связи между симбиотической азотофиксирующей активностью сортов сои и их урожайностью.

Практическая значимость. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности изучения и подбора новых сортов сои для возделывания их в условиях Среднего Поволжья. Результаты исследований показывают, что в условиях Ульяновской области, наряду с районированным сортом УС-ХИ 6 можно возделывать такие сорта как McCall и Находка формирующие урожайность 2,3-2,4 т/га, среди раннеспелых сортов следует отметить сорт Дина, урожайность которого в среднем по годам достигала 2,2 т/га.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 3 работах в изданиях по перечню рекомендованных ВАК РФ. ________________

Работа выполнялась на кафедре растениеводства и селекции ФГОУ ВПО Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии им. П.А. Столыпина под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора, Дозорова A.B., при участии кандидата с.х. наук, доцента кафедры растениеводства и селекции Наумова А.Ю.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Возделывание сои - как один из путей решения проблемы растительного белка

Белок занимает особое место в питании человека. Поставщиком белка служат продукты питания животного и растительного происхождения. Рекомендовано потребление белков в соотношении: животного - 55%, растительного - 45%.

Одна из важнейших проблем сельского хозяйства, которая должна быть решена, - увеличение производства растительного белка. В настоящее время мировое производство этого компонента в 1,5 раза меньше того количества, которое требуется для питания людей и нужд животноводства. В связи с этим в последние годы проблема белка превращается в жизненно важную, а белок приобретает характер стратегического сырья (И.П. Фирсов, 2005).

__Решение данной проблемы невозможно без широкого исползования

зерновых бобовых культур, в семенах которых содержится в 2,5-3 раза больше белка, чем в семенах злаков. Например, если в семенах злаковых растений дефицит белка составляет 25...50%, то в семенах зернобобовых культур его содержание превышает оптимальный уровень: в горохе на 32, чине на 75, сое - более чем на 100% (В.Б. Енкен, 1959).

Сбалансировать продукцию растениеводства по содержанию белка в Среднем Поволжье, возможно лишь за счет увеличения видового состава и расширения посевных площадей зерновых бобовых культур.

В разработках ВНИИЗБК отмечается, что в условиях ЦентральноЧерноземной зоны зерновые бобовые культуры должны занимать в структуре посевных площадей 8... 12% площади пашни (Н.В. Парахин, 2002).

Интенсификация высокобелковых культур происходит очень медленно, что отражается на нехватке полноценных кормов для животных. Недостаток белка в кормах приводит к повышению себестоимости продукции животно-

водства и перерасходу кормов на единицу продукции. Затраты энергии при производстве животного белка значительно выше, чем при производстве белка растительного (М.М. Hamdy, 1977). Для производства 1 кг животного белка затрачивается в среднем 7,5...8 кг растительного. Вследствие недостатка белка затраты кормов на единицу продукции в 1,5 раза превышают фактически обоснованные нормы (И.П. Фирсов, 2005).

Совместно с такими бобовыми культурами как горох и вика, перспективной зерновой бобовой культурой в Среднем Поволжье считается соя (A.B. Дозоров, 2003; A.A. Васина, 2008).

Основная ценность этой культуры заключается в том, что производители получают одновременно два полноценных урожая белка и растительного масла, 1 кг соевого белка в 10... 12 раз дешевле животного. Каждый гектар посевов сои при урожае семян 20...25 ц/га, дает 6...7 тыс. рублей чистой прибыли (М.П. Гуреева и др., 2006).

По содержанию белка соя не имеет себе равных, его содержание в семенах растений достигает 35...55%. (A.B. Дозоров, Т.А. Дозорова, 2000; J. Burstin, 2007). Кроме того, ценность соего белка заключается в сбалансированности его по аминокислотному составу. Белок сои характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот и по биологической ценности приближается к белкам животного происхождения (P. Cerletti, 1994; J. Gue-guen, A.J.M. Jansman, 1996; M. Friedman, 1996; B.B. Бородычев и др., 2008; C.B. Бобков, O.B. Уваров, 2010). Масло сои, состоящее из ненасыщенных жирных кислот, а так же наличия большого комлекса витаминов, обладает высокой биологической ценностью (Г.С. Посыпанов, 1995, 1997; Г.В. Коренев, 2009).

Зеленая масса сои является ценным источником таких важнейших питательных веществ как протеин, каротин, минеральные вещества, что значительно повышает питательную ценность рационов животных при использовании ее в виде сена, травяной муки, силоса и зеленой массы (A.A. Бабич, 1974; Э.А. Миртова, JI.A. Пыхтина, 1981).

Соя является ценной кормовой культурой для всех видов сельскохозяйственных животных, т.к. содержит наибольшее количество перевариваемого белка, кальция и фосфора. Установлено, что при регулярном скармливании животным сои в виде соего шрота и соевого молока среднесуточный прирост живой массы увеличивается в два раза; расход корма на производство единицы продукции животноводства снижается на 30... 35% (X. Горанов, 1981).

Технология переработки сои в мире достигла такого уровня, что при замене животного белка на соевый возможно сохранение привычного характера, вкуса и качества пищи. По данным различных литературных источников в настоящее время насчитывается более 400 белоксодержащих продуктов изготавливаемых на основе сои, которые условно можно разделить на две группы. К первой относятся соевые белковые полуфабрикаты (соевая мука, сухое соевое молоко, окара, концентраты и изоляторы соевых белков). Ко второй группе причисляют заменитель молока «Соевое молоко», продукты его переработки (аналоги кисломолочных продуктов и соевый сыр (творог) -«тофу»), а также текстураты соевых белков (Батурин А. К., 2002).

Рассматривая сою как один из путей решения проблемы растительного белка, во многих регионах страны проводятся различные исследования этой культуры для дальнейшего успешного внедрения ее в производство. Изучаются скороспелость сортов в различных условиях возделывания, их урожайность от способа агротехники, содержание и качество белка в зависимости от различных предпосевных обработок семян.

В Поволжье изучением сои занимались и продолжают заниматься на сегодняшний день ряд научно - производственных учреждений.

Среди специалистов Ульяновской области, начиная с 1979 года широкую пропаганду сои на производстве развернул Я.Ф. Дырда. Его производст-веные опыты по внедрению сои в хозяйствах Ульяновской и соседних областях показали не плохие результаты, урожайность семян сои, не смотря на небольшие площади посева, составляла 13... 19 ц/га, а урожайность зеленой

массы при совместном посеве с кукурузой была в пределах 390 ц/га (Я.Ф. Дырда, 1985).

Дальнейшее успешное изучение и производство сои на полях Ульяновской сельскохозяйственной академи продолжил A.B. Дозоров. Его исследования раннеспелых сортов сои, а также применение различных способов предпосевной обработки семян способствовали получению более высоких и стабильных урожаев. На данный момент производственные посевы сои сорта УСХИ 6, на опытном поле Ульяновской ГСХА возросли с 30 до 100 га, урожайность составляет 16...22 ц/га, содержание белка в семенах при этом находится на уровне 33... 36 %.

Результаты исследований скороспелых сортов сои на полях Поволжского НИИ селекции и семеноводства им. Константинова в 2001 - 2004 гг. показали, что по урожайности семян выделились сорта: Кинелянка, Самер 1, Дина; по содержанию белка в семенах - СибНИИК 315, Соер 3, Кинелянка (В.Ф. Казарин и др., 2006).

На содержание белка в семенах влияют условия выращивания. Подтверждено влияние сортовой специфичности, условий бобово-ризобиального симбиоза и азотного питания на уровень белка в семенах (Х.П. Кокоев, А.Т. Фарниев, 2006).

Большое значение играет агротехника. Исследования на орошаемых землях Нижнего Поволжья показали, что в этом регионе урожайность и белковая продуктивность сои в значительной степени зависит от норм высева. Также было установлено, что в этом регионе более отзывчив на загущение раннеспелый сорт ВНИИОЗ 86, снижает продуктивность в загущенных посевах сорт Камызякская 136 (К.Н. Рубаненко и др., 2008).

Белковой проблеме уделяется большое внимание в рамках одного из приоритетных направлений развития науки в АПК «Совершенствование технологических процессов по производству высококачественных, экологически чистых продуктов питания» (А.Н. Богатырева, 1995; О.В. Большаков, 1998).

Таким образом, бобовым культурам принадлежит исключительно важная роль в решении обострившейся проблемы нехватки растительного белка. Более того, в создании полноценного кормления животных они также имеют первостепенное значение. В связи с этим для повышения эффективности сельскохозяйственного производства и быстрого увеличения посевов сои необходимо: грамотно сформировать первичное семеноводство; изучение и внедрение в производство, новых перспективных, высокоурожайных сортов сои; внедрение технологии возделывания сои в производственных условиях на основе всесторонней интенсификации и экологизации производства.

1.2 Адаптивный потенциал сортов сои

Проблема адаптации всегда занимала центральное место в практике сельского хозяйства, оставаясь в то же время наиболее дискуссионной.

В современной науке адаптивность (приспособленность) рассматривается как результат взаимодействия генотипа и среды, а процесс адаптации (приспособления) как функциональное состояние организма в меняющихся условий внешней среды, основанное на гомеостазе и буферности морфофизио-логических процессов в онтогенезе растений сорта (Ю.С. Ларионов, 2004).

Термином приспособляемость и адаптивность

Информация о работе

Воронин, Алексей Валерьевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Пенза, 2013
ВАК 06.01.05

Диссертация

Формирование продуктивности и качества семян сортов сои в условиях лесостепи Среднего Поволжья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы