Оптимизация процессов созревания сои северного экотипа в Центральном Нечерноземье

Евлеева, Валентина Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оптимизация процессов созревания сои северного экотипа в Центральном Нечерноземье
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация процессов созревания сои северного экотипа в Центральном Нечерноземье"

На правах рукописи

005016026

ЕВЛЕЕВА Валентина Александровна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СОЗРЕВАНИЯ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

6 і

Орёл-2012

005016026

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кобозева Тамара Петровна

Официальные оппоненты: Агаркова Светлана Николаевна

доктор биологических наук, профессор, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур Россельхозакадемии, главный научный сотрудник лаборатории генетики и биотехнологии

Мельников Валерий Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева», доцент кафедры растениеводства и луговых экосистем

Ведущая организация ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт сои Россельхозакадемии

Защита состоится «15» мая 2012 года в 1630 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 в Орловском государственном аграрном университете по адресу: 302019, г. Орёл, ул. Генерала Родина, д. 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « v>£j/lfitcL&3.012 года и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» http://www.orelsau.ru и сайте ВАК при Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01.

Факс: 8 (486-2) 43-13-01, e-mail: dissovet-orelsau@yandex.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Л.П. Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Значение сои в сельскохозяйственном производстве России неуклонно возрастает за счет расширения посевных площадей, увеличения урожайности, создания и внедрения новых сортов, разработки новых технологий возделывания, совершенствования способов использования и переработки.

Интродукция культуры в Центральное Нечерноземье на основе внедрения сортов сои северного экотипа требует разработки приемов оптимизации процессов созревания в связи с большой вероятностью возникновения неблагоприятных погодно-кпиматических условий во второй половине вегетации. Одним из них является пинцировка посевов - как наиболее доступный и экологичный агроприем. Его применение можно рассматривать как альтернативу дефолиации, возделыванию ультраскороспелых детерминантных сортов, а также как способ ускорения созревания, повышения качества и выровненности урожая в неблагоприятные по метеоусловиям годы. Такая работа в Центральном Нечерноземье проводится впервые.

Цель исследований - обосновать эффективность применения пинцировки для ускорения созревания сортов сои разного типа роста в условиях Центрального Нечерноземья.

Задачи исследований:

1. Изучить особенности роста и развития, фотосинтетической и симбиотической деятельности, формирования урожая и его качества у индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа.

2. Выявить влияние пинцировки и сроков ее проведения на продукционный процесс у сортов сои разных типов роста.

3. Определить влияние сроков проведения пинцировки на биохимический состав и посевные свойства семян.

4. Обосновать оптимальные сроки проведения пинцировки для изучаемых сортов.

6. Дать экономическую и энергетическую оценку приема проведения пинцировки при возделывании индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.

Научная новизна. Впервые изучено влияние пинцировки и сроков ее проведения на продукционный процесс у индетерминантных и полудетерминантных сортов сои северного экотипа в контрастные по метеоусловиям годы.

Установлен оптимальный срок проведения пинцировки (начало образования бобов), обеспечивающий существенное сокращение периода вегетации без снижения урожая и его качества у индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая.

Выявлено, что детерминантный сорт Малета не нуждается в проведении пинцировки и устойчиво вызревает во все годы в условиях Центрального Нечерноземья.

В работе доказана высокая экономическая и энергетическая эффективность возделывания сои в Центральном Нечерноземье на основе использования индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов северного экотипа.

Экономически обоснована эффективность применения пинцировки индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая в годы с избыточным увлажнением.

Практическая значимость результатов исследований. Доказана высокая эффективность возделывания индетерминантных,

полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья при урожайности семян в среднем за три года 1,66...1,73 т/га, сборе белка 641...672 кг/га и жира-311...322 кг/га.

Обоснована перспективность проведения пинцировки индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая в годы с избыточным увлажнением, обеспечивающей существенное (на 12... 16 дней) сокращение вегетационного периода без снижения урожайности сортов при улучшении его качества за счет выравненности семян, повышения их посевных свойств, увеличения содержания белка и жира.

Установлено, что детерминантный сорт Малета стабильно вызревает даже в годы с избыточным увлажнением при минимальном варьировании урожайности по годам и не нуждается в проведении пинцировки.

Изучаемый прием прошел производственную проверку в ГНУ «Всероссийский НИИ сои Россельхозакадемии» при пинцировке индетерминантного сорта Окская в фазу начала образования бобов и дал положительный результат.

Основные положения, выносимые на защиту:

• особенности роста и развития индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья;

• влияние пинцировки на рост, развитие, фотосинтетическую и симбиотическую деятельность, формирование урожая, его качества у сортов сои разных типов роста;

• обоснование оптимальных сроков проведения пинцировки для изучаемых сортов;

• экономическая и энергетическая оценка приемов проведения пинцировки и возделывания индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО РГАУ -

МСХА имени К.А. Тимирязева (2010); на Международной научно-практической конференции ФГБОУ ВПО МГАУ (2009, 2010, 2011) и на Международной научной конференции «Актуальные и новые направления в сельскохозяйственной науке» ФГБОУ ВПО Горский ГАУ (2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе две в журналах перечня ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы включает 160 источников, в том числе 56 зарубежных. Содержит 21 таблицу, 26 рисунков, 30 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность, научная новизна, практическая значимость и общая характеристика работы, а также поставлены цель и задачи исследований.

В первой главе «Возделывание сои в Центральном Нечерноземье» дан анализ литературы по вопросам происхождения и эволюции вида, распространения и хозяйственного значения сои, основным направлениям использования культуры. Показана важность и перспективность соеводства в России, необходимость расширения ареала возделывания сои. Доказаны преимущества сортов северного экотипа для Центрального Нечерноземья. Выявлена необходимость разработки агроприемов, направленных на ускорение созревания и сокращение вегетационного периода у сои в годы с избыточным увлажнением и недостатком тепла.

Во второй главе «Место, условия и методика проведения исследований» указано, что исследования проводились на опытном поле ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» (ФГБОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) в 2008...2011 гг. на дерново-подзолистых, среднесуглинистых почвах с рНсол.. 6,3...6,4, содержанием подвижного Р205 - не ниже 150 мг/кг почвы (по Кирсанову), обменного К20 - не ниже 120... 130 мг/кг почвы (по Масловой и Чернышовой), легкогидролизуемого азота - 66...70 мг/кг почвы (по Тюрину и Кононовой), гумуса-2,0...2,5 % (по Тюрину).

По данным метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона, расположенной на территории МСХА имени К.А. Тимирязева (широта -55°50, долгота - 37°33, высота над уровнем моря - 162 м) метеоусловия в годы проведения исследований существенно варьировали (рисунок 1), при этом распределение температуры и осадков значительно отличалось от средних многолетних.

Вегетационный период 2008 года характеризовался избыточной влажностью при температурном режиме, близком к средней многолетней; ГТК составил 1,9. Избыток влаги в конце августа-начале сентября способствовал задержке созревания сои.

ГТК

|SI|||p

- Ш- -

— .........."•>; - ш

реднхя noos 2009 2010 201 X

ыногол.

Рисунок 1 - Гидротермический коэффициент (ГТК) вегетационных периодов Селянинова, 2008...2011 гг.

Вегетационный период 2009 года был благоприятным для роста и развития культуры, небольшой дефицит влаги в конце июня-начале июля не оказал отрицательного влияния на состояние посевов; сравнительно теплая и сухая погода в сентябре благоприятствовала созреванию культуры; ГТК — 1,3.

В течение вегетационного периода 2010 года наблюдался острый дефицит влаги на фоне повышенных среднесуточных температур. Жара и засуха вызвали гибель значительной части растений, что послужило основанием для исключения данных этого года из эксперимента.

Вегетационный период 2011 года также характеризовался дефицитом влаги и избытком тепла; ГТК составил 1,0. Однако, в этом году посевы меньше пострадали от засухи, так как осадки, хотя и незначительные, были распределены в течение вегетации равномерно, в результате урожай семян варьировал от 1,18 до 1,28 т/га.

Объект исследований - сорта сои северного экотипа: Окская -индетерминантного, Светлая - полудетерминантного и Малета -детерминантного типов роста. Схема опыта представлена на рисунке 2 и в таблице 1. Опыты закладывали в 4-кратной повторности при рендомизированном размещении делянок. Учетная площадь составила 20 м2.

Семена перед посевом обрабатывали ризоторфином, штамм 634д (ГНУ ВНИИСХ микробиологии Россельхозакадемии). Опыты размещали в полевом 9-типольном севообороте; предшественник - кормовые корнеплоды; агротехника в опыте - общепринятая для зоны.

Полевые опыты и анализ результатов исследований проведены в соответствии с методиками кафедры земледелия (Доспехов, 1985) и кафедры растениеводства РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева (Посыпанов, 1983).

Химический анализ семян выполнен на ИК-анализаторе №г-42. Посевные качества семян - по методике Государственной семенной инспекции (1985).

В третьей главе « Особенности роста и развития разных сортов сои в зависимости от сроков проведения пинцировки» представлены данные по сравнению сортов между собой в разные по метеоусловиям годы, дан анализ влияния пинцировки на рост и развитие сортов. При этом установлено, что в среднем за три года продолжительность периода от посевов до полной спелости у изучаемых сортов составила 107... 124 дня (рисунок 2). При этом максимальным этот период был у индетерминантного сорта Окская (124 дня), минимальным - у детерминантного сорта Малета (107 дней), полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (113 дней).

В более прохладных и влажных условиях лета 2008 года продолжительность вегетации у всех сортов была на 6...7 дней больше, а в засушливом и жарком 2011 году - на 8... 11 дней меньше.

Пинцировка сокращала вегетационный период у всех сортов: у сорта Окская - на 14...! 6 дней, у сорта Светлая - на 10... 12, у сорта Малета - на 8... 10 дней.

Чем суше и теплее были условия для роста и развития, тем меньше проявлялось влияние пинцировки на продолжительность периода вегетации сои.

Пинцировка вызывала усиление ветвления, наиболее выраженное при ранних сроках ее проведения. Влияние этого приема проявилось сильнее у индетерминантного и полудетерминаного сортов по сравнению с детерминантным.

Мдлета

Светлая

тттттттш&тт^

ШШШШШМШЩЯШШШшяшшшшял

Ытттт$шт

«к

»11-.Ч И11-2 ЯП-1

ЙО

100

140

Рисунок 2 - Продолжительность периода «посев - полная спелость» (дней) у разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки, в среднем за 2008, 2009, 2011 гг. (К-контроль без пинцировки, П-1 ранняя пинцировка - в фазу начала цветении; П-2 средняя пинцировка - в середине фазы цветении; П-3 поздняя пинцировка - в конце цветения-начале образования бобов)

Изучаемые сорта существенно различались по высоте: самым высокорослым (71...85 см) оказался индетерминантный сорт Окская, низкорослым - детерминантный сорт Малета (51...63 см), полудетерминантный сорт Светлая (60...70 см) занимал промежуточное положение. Пинцировка снижала высоту растений: ранняя - на 29...33 %, средняя - на 22...23 %, поздняя - на 11... 16 %; при этом наблюдалась тенденция к уменьшению высоты крепления нижнего боба (рисунок 3).

50 »о

70 60 ?0 -10 зо 20 10 о

Окская

яП-1 8П-2 аП-3 ■ К

Рисунок 3 - Высота (см) растений в фазу полной спелости у разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки, в среднем за 2008,2009, 2011 гг.

В ходе эксперимента нами не выявлено различий между сортами по реакции на пинцировку, хотя отмечаена тенденция к более интенсивному снижению высоты у индетерминантного и полудетерминантного сортов по сравнению с детерминантным.

В научной литературе нет единого мнения, какие сорта (индетерминантные, полудетерминантные, детерминантные)

предпочтительнее возделывать в Центральном регионе России.

По мнению Г.С. Посыпанова при продвижении культуры в более северные широты (53...56 с.ш.) предпочтительнее сорта с ограниченным типом роста (полудетерминантные и детерминантные), так как они устойчивы к полеганию и более приспособлены к высокой плотности стеблестоя по причине пониженного ветвления или полного отсутствия боковых ветвей.

Белорусские селекционеры (Давыденко, 2004; Розенцвейг 2006) считают, что уменьшение длины стебля и числа ветвей приводит к уменьшению высоты крепления нижнего боба и снижению потенциальной продуктивности, а ветвистый сорт способен компенсировать изреженность посева в случае неблагоприятных условий при прорастании семян в

весенний период. У детерминантных, слабоветвящихся сортов такая способность отсутствует.

В четвертой главе «Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность посевов сортов сон разного типов роста в зависимости от срока проведения пинцировки» приведён анализ экспериментальных данных по формированию симбиотического и фотосинтетического аппаратов, накоплению сырой массы и абсолютно сухого вещества у изучаемых сортов в разные по метеоусловиям годы и влиянию пинцировки на эти показатели.

Установлено, что в условиях Центрального Нечерноземья изучаемые сорта характеризуются высокой симбиотической активностью.

Симбиотическая деятельность посевов зависела от скороспелости сортов и метеоусловий вегетационных периодов.

Средняя за три года продолжительность активного симбиоза составила 72...85 дней, величина активного симбиотического потенциала (АСП) -13 464...21 630 кг*дней/га.

Максимальным АСП был у индетерминантного сорта Окская (21 630 кг*дней/га), минимальным - у детерминантного сорта Малета (13 464 кг*дней/га); полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (15 092 кг*дней/га).

В засушливый 2011 год из-за дефицита влаги и высокой температуры почвы и воздуха процесс формирования симбиотического аппарата замедлялся, его активность снижалась. Клубеньки становились мелкими и теряли розовую окраску. При этом сокращался период вегетации, продолжительность активного симбиоза и величина активного симбиотического потенциала.

В засушливом 2011 году активный симбиотический потенциал в среднем по сортам снизился в 2,5 раза, а в условиях избыточного увлажнения (2008) увеличился в 1,2 раза.

Пинцировка уменьшала продолжительность активного симбиоза (у индетерминантного сорта - на 5... 12 дней, полудетерминантного - на 3...8 дней, детерминантного на 2...5 дней) и величину АСП у всех сортов тем сильнее, чем раньше проводилась: поздняя - в 1,2 раза, средняя - в 1,25 раза, ранняя - в 1,31 раза (рисунок 4).

В среднем за три года максимальная площадь листьев у сортов варьировала от 30 603 до 36 510 м2/га. Этот показатель уменьшался по мере увеличения детерминантности сортов и был максимальным у индетерминантного сорта Окская, а минимальным - у детерминантного сорта Малета.

Площадь листьев существенно варьировала по годам и была наибольшей во влажном 2008 году - 38100...45 510 м2/га, наименьшей - в засушливом 2011 году-20 110...23 400 м2/га (то есть в 1,9 раза).

20000

15 000

Рисунок 4 - Активный симбиотический потенциал у разных сортов сои в зависимости от сроков проведения пинцировки в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Пинцировка, связанная с удалением верхушечной почки, приводила к частичной потери листового аппарата, которая выражалась тем сильнее, чем раньше проводился прием, поскольку потери листовой массы складывались из удаленных листьев, и той их доли, которая не смогла появиться по причине повреждения растений.

У детерминантного сорта при поздней пинцировке к моменту ее проведения листовой аппарат был сформирован практически полностью, и удаление точки роста повреждало лишь листья верхнего узла, в результате чего уменьшение листового аппарата составило 7...8 % от контроля. У полудетерминантного сорта эти потери складывались из удаленных листьев и того небольшого их количества, которое могло бы появиться, если бы пинцировку не проводили, поэтому уменьшение листового аппарата было выражено сильнее и составило уже 10... 12 % от варианта без пинцировки; у индетерминантоного сорта Окская площадь листьев снижалась на 12... 14 %.

Фотосинтетический потенциал посевов (ФСП) в среднем за три года проведения исследований варьировал в пределах от 1 373 до 2 526 тыс. м *дней/га. Максимальным он был во влажном 2008 году, минимальным - в сухом 2011 году; у индетерминантного сорта больше, чем у полудетерминантного и детерминантного. Фотосинтетический потенциал у всех сортов закономерно уменьшался при пинцировке и был тем меньше, чем раньше она проводилась (рисунок 5).

2 500000

11-1 11-Л и-з К

Рисунок 5 — Фотосинтетический потенциал разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Общеизвестно, что рост и развитие растений, синтез органического вещества протекает наиболее продуктивно при оптимальных условиях.

Кроме того, даже при наличии в достаточном количестве всех факторов жизни в посевах происходят сложные конкурентные отношения между растениями, следствием которых являются изменения архитектоники растений, наиболее выраженные в первой половине вегетации.

В этой связи любое искусственное воздействие на агроценоз будет иметь ответную реакцию, которую следует учитывать в севообороте.

В нашем опыте проведение пинцировки приводило к снижению высоты растений, усилению ветвления, уменьшению высоты крепления нижних бобов, площади листовой поверхности, частичному снижению числа и массы клубеньков на корнях, то есть к изменению архитектоники посевов и уменьшению сырой и сухой массы. При этом в среднем за три года сбор сухого вещества составил у сорта Окская - 5,8 т/га, у сортов Светлая и Малета - 4,8 т/га (таблица 1).

В засушливом 2011 году урожайность сухого вещества была в 2,0...2,4 раза меньше, чем во влажном 2008 году.

Пинцировка во все сроки ее проведения снижала этот показатель тем сильнее, чем раньше была проведена. Сбор сухого вещества уменьшался по мере усиления детерминантности сорта и был меньше в вариантах с ранней пинцировкой.

Таблица 1 - Сбор сухого вещества (т/га) у разных сортов сои в зависимости от срока проведения пинцировки в среднем за 2008, 2009,2011 гг.

Вариант Сорт

Окская Светлая Малета

П-1 4,5 зд 2,6

П-2 5,2 3,5 3,4

П-3 5,6 4,2 4,0

К 5,8 4,8 4,8

НСР05, т/га: средних частных - 0,41; сортов - 0,15; пинцировки - 0,23

Исключение составил сорт Окская, у которого достоверного снижения сбора сухого вещества при проведении пинцировки в фазу начала образования бобов не наблюдалось.

В пятой главе «Продуктивность посевов разных сортов сои в зависимости от сороков проведения пинцировки» приведены данные по влиянию изучаемого приема на урожайность, белковую и масличную продуктивность сортов северного экотипа, в разные по метеоусловиям годы и влиянию пинцировки на эти показатели.

Установлено, что в условиях Центрального Нечерноземья изучаемые сорта характеризуются высокой урожайностью, белковой и масличной продуктивностью. Урожайность семян сои в среднем за три года исследований составила: у детерминантного сорта Окская - 1,66 т/га, полудетерминантного сорта Светлая - 1,73 т/га, детерминантного сорта Малета - 1,71 т/га (таблица 2).

Ранняя (в начале фазы цветения), средняя (в средине цветения) и поздняя (в начале образования бобов) пинцировка посевов приводила к существенному снижению урожайности у детерминантного и полудетерминантного сортов. У индетерминантного сорта урожайность оставалась на уровне контроля во все годы исследований.

Для полудетерминантного и детерминантного сортов такой прием не подходит, так как у них даже самая поздняя пинцировка достоверно снижала урожайность посева. Однако, в условиях избыточного увлажнения (2008), когда ростовые процессы были выражены сильнее, прием оправдал себя и у полудетерминантного сорта Светлая.

Так в 2008 году урожайность этого сорта на контроле составила 1, 85 т/га, при поздней пинцировке - 1,70 т/га. Разница - 0,15 т/га оказалась недостоверной.

Таким образом, наиболее полно потенциал сортов Окская и Светлая проявился в среднем по влагообеспеченности 2009 году, а у сорта Малета — в условиях избыточного увлажнения 2008 года. Важно отметить, что в засушливом 2011 году урожайность у всех сортов была на уровне 1,18... 1,28 т/га, то есть соответствовала средней урожайности сои по стране, что свидетельствует о высокой засухоустойчивости этой культуры, что подтверждается исследованиями Г.С. Посыпанова с сотрудниками (2007).

Таблица 2 - Урожайность сортов сои (т/га) в зависимости от срока проведения пинцировки, 2008, 2009, 2011 гг.

Вариант Сорт Среднее по сортам

Окская Светлая Малета

2008 год

П-1 1,23 1,30 1,00 1,18

П-2 1,40 1,40 1,20 1,33

П-3 1,50 1,70 1,60 1,60

К 1,54 1,85 1,95 1,78

НСР05, т/га: средних частных - 0,29; сортов - 0,12; пинцировки — 0,16

2009 год

П-1 1,80 1,40 1,10 1,43

П-2 2,00 1,60 1,20 1,60

П-3 2,20 1,90 1,56 1,89

К 2,25 2,13 1,91 2,10

HCPos, т/га: средних частных - 0,28; сортов - 0,11; пинцировки - 0,15

2011 год

П-1 0,90 0,80 0,70 0,80

П-2 1,10 0,90 0,80 0,93

П-3 1,20 1,10 1,00 1,10

К 1,18 1,22 1,28 1,23

HCPos, т/га: средних частных - 0,24; сортов - 0,10; пинцировки - 0,12

В среднем за 2008, 2009 2011 гг.

П-1 1,30 1,17 0,93 1,13

П-2 1,50 1,30 1,07 1,29

П-3 1,63 1,57 1,39 1,53

К 1,66 1,73 1,71 1,70

HCPos, т/га: средних частных - 0,18; сортов - 0,07; пинцировки - 0,009

Изучаемые сорта характеризовались высоким содержанием белка в семенах - от 41,6 до 43,0 %. Самым высокобелковым оказался детерминантный сорт Малета (41,8...43,0 %); ему уступал полудетерминантный сорт Светлая (41,6...42,5 %) и индетерминвнтный сорт Окская (41,2...42,4 %). В условиях достаточного увлажнения (2008, 2009) при развитом симбиотическом аппарате содержание белка в семенах у всех сортов сои было на 1,1... 1,2 % больше, чем в среднем по годам.

Наибольшая белковая продуктивность в среднем за три года при наименьшем варьировании отмечалась у сортов Светлая (672 кг/га) и Малета (669 кг/га), а у сорта Окская она составила 631 кг/га (таблица 3). Пинцировка посевов не оказала существенного влияния на содержание белка в семенах, но за счет снижения урожайности и его сбора с урожаем: в среднем за три года при ранней - в 1,5 раза, при средней - в 1,3 раза, при поздней — в 1,2 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у

которого во все годы исследований не наблюдалось снижение белковой продуктивности посева в варианте с поздней пинцировкой (рисунок 6).

Таблица 3 - Содержание, сбор белка и жира с урожаем семян сои в зависимости от срока проведения пинцировки, в среднем за 2008, 2009, 2011 гг.

Вариант Сорт

Окская | Светлая | Малета

Содержание белка, %

П-1 41,8 42,0 42,2

П-2 42,0 42,1 42,3

П-3 42,1 42,3 42,6

К 42,0 42,2 42,5

Сбор белка, кг/га

П-1 500 452 361

П-2 580 504 416

П-3 631 611 545

К 641 672 669

НСР05, кг/га: средних частных - 36,5; сортов - 16,3; пинцировки - 18,7

Содержание жира, %

П-1 19,0 18,0 17,0

П-2 19,1 18,1 17,1

П-3 19,2 18,1 17,2

К 19,1 18,2 17,3

Сбор жира, кг/га

П-1 246 215 168

П-2 286 239 193

П-3 312 292 252

К 318 322 311

НСР05, кг/га: средних частных - 23,5; сортов - 9,8; пинцировки - 12,0

Исследования показали, что в разные годы белковая продуктивность сортов была неодинаковой. В условиях избыточного увлажнения 2008 года преимущество имел детерминантный сорт Малета, в оптимальных условиях 2009 года индетерминантный сорт Окская, в 2011 году все три изучаемых сорта существенно снизили белковую продуктивность и достоверных различий между ними не было. Следует отметить, что этот показатель оказался более стабильным у детерминантного сорта (рисунок 6).

Окская Светлая Начета

Рисунок 6 - Сбор белка с урожаем семян (кг/га) сои в разные по влагообеспеченности годы (2008 - влажный; 2009 - средний; 2011 сухой)

Наибольшее содержание жира отмечено в семенах сорта Окская (19,1...22,6), наименьшее - у сорта Малета (17,3...21,9); сорт Светлая занимал промежуточное положение (18,2 %).

Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели. В среднем за годы исследований сбор жира с урожаем семян составил у сорта: Малета - 311 кг/га, Светлая — 322 кг/га, Окская - 318 кг/га. Под влиянием пинцировки сбор жира снижался у всех сортов, главным образом, за счет снижения урожайности: при поздней пинцировке - в 1,1 раза, при средней -в 1,3 раза, при ранней - в 1,5 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого поздняя пинцировка не снижала сбор жира с урожаем семян.

В шестой главе «Биохимические и посевные свойства семян»

представлены данные по влиянию пинцировки на биохимический состав семян и их посевные качества. По аминокислотному составу белок семян сои сортов северного экотипа не уступал традиционным сортам и характеризовался высоким содержанием незаменимых аминокислот, сумма которых составила около 54 %, в том числе лизина - 7,8...9,0 %, триптофана — 4,7...4,9 %, гистидина - 4,6...4,8 %, аргинина - 8,4...8,8 %, треонина -4,2...4,3 %, фенилаланина - 3,4...3,6 %, метионина — 0,6 ...0,9 %, валина -6,6...7,0 %, лейцина-6,7...6,8 %, изолейцина-6,1 ...6,3 %.

Сбор незаменимых аминокислот с урожаем семян у изучаемых сортов составил в среднем за три года 347...364 кг/га (рисунок 7). Для получения эквивалентного количества аминокислот с урожаем пшеницы ее продуктивность должна достигать 8,5... 10,0 т/зерна с гектара.

Рисунок 7 - Сбор незаменимых аминокислот (кг/га) у разных сортов сои в зависимости от сроков проведения пинцировки в среднем за 2008,2009, 2011 гг.

Максимальный сбор незаменимых аминокислот был получен с урожаем сортов Малета и Светлая (364 и 366 кг/га, соответственно); минимальный - у сорта Окская (347 кг/га). Наибольший сбор незаменимых аминокислот наблюдался в оптимальном по влагообеспеченности 2009 году — 407. ..476 кг/га, он уменьшался во влажном (в 1,2 раза) и засушливом (в 1,8 раза) годах. Пинцировка уменьшала сбор незаменимых аминокислот у всех сортов, за исключением варианта с поздней пинцировкой у сорта Окская.

Жир сортов сои северного экотипа характеризовался высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (58,9...60,1 %) и благоприятным соотношением линолевой и линоленовой кислот (5,1...5,9), а также высоким содержанием пальмитиновой (11,0... 12,0 %) легкоусвояемой кислоты. Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели.

В ходе эксперимента установлено, что изучаемые сорта различались по фракционному составу семян. При этом наибольшая доля крупной и средней фракции (более 5 мм) в урожае отмечена у детерминантного сорта Малета (94 %), наименьшая - у индетерминантного сорта Окская (82 %); полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (89 %). Поздняя пинцировка посевов увеличила долю крупной фракции (с 82 до 89 %) у сорта Окская. У остальных сортов влияние приема на этот показатель было выражено слабее.

Семена разных фракций имели разную лабораторную всхожесть. Крупная фракция семян (более 7 мм) характеризовалась стопроцентной всхожестью. Лабораторная всхожесть средней фракции (5...7 мм) составила 93,7...97,7 %, мелкой (3...5 мм) - 59,3...68,0 %. В среднем за три года лабораторная всхожесть семян сорта Малета была выше, чем у сортов Светлая и Окская. Отмечена тенденция к увеличению лабораторной

всхожести семян под влиянием пинцировки, особенно при проведении ее в поздний срок.

В седьмой главе «Экономическая и энергетическая эффективность пинцировки посевов при возделывании сортов сои северного экотипа»

Экономически и энергетически обосновано, что даже при диспаритете цен на техногенную энергию и энергию, заключенную в сельскохозяйственной продукции, возделывание сои в Центральном Нечерноземье экономически и энергетически выгодно.

При цене на зерно 14 руб./кг (2009) условночистый доход составил: у сорта Окская - 9 316 руб./га, у сорта Светлая - 10 700 и у сорта Малета -10 589 руб./га. Рентабельность возделывания сортов достигала 66,9; 79,3 и 79,1 %, соответственно. При цене на зерно 20 руб./кг (2011) условно чистый доход возрос у перечисленных сортов до 16 213... 18 106 руб./га, а рентабельность - до 95... 110 %.

Важно отметить, что правильный выбор сортов, адаптированных к условиям выращивания, играет большую роль в повышении экономической и энергетической эффективности соеводства. Так, возделывание сортов Малета и Светлая позволяет получить условно чистый доход в 1,14 раза больше, чем при возделывании сорта Окская.

Расчеты показали, что расходы на проведение пинцировки компенсируются уменьшением на уборку урожая, благодаря снижению общей перерабатываемой биомассы. В связи с этим применение пинцировки регламентируется только влиянием этого приема на величину урожая, его биохимические показатели и посевные качества урожая. В нашем опыте случае пинцировка всегда эффективна при выращивании индетерминантных сортов, а также полудетерминантных в годы с избытком влаги и недостатком тепла.

ВЫВОДЫ

1. Урожайность семян сои в условиях Центрального Нечерноземья в среднем за три года исследований при традиционной агротехнике составила: у детерминантного сорта Окская - 1,66 т/га, полудетерминантного сорта Светлая - 1,73 т/га, детерминантного сорта Малета - 1,71 т/га.

2. Ранняя (в начале фазы цветения), средняя (в средине цветения) и поздняя (в начале образования бобов) пинцировка посевов приводит к существенному снижению урожайности у детерминантного и полудетерминантного сортов. У инд етерминантного сорта Окская урожайность оставалась на уровне контроля во все годы исследований, у полудетерминантного сорта Светлая только в условиях избыточного увлажнения (2008).

3. Продолжительность вегетационного периода зависит от генотипа сорков, погодных условий и срока проведения пинцировки. В среднем за три года самым исследований скороспелым оказался детерминантный сорт

Малета - 95 дней, самым позднеспелым - индетерминантный сорт Окская -112 дней, полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение - 105 дней. Пинцировка сокращает вегетационный период у всех сортов. Наибольшее уменьшение вегетационного периода характерно для поздней пинцировки. Оно было более выражено в год с избыточным увлажнением (2008) и составило у сорта Малета - 10 дней, у сорта Светлая -12 дней, сорта Окская - 16 дней.

4. Изучаемые сорта существенно различаются по высоте. Самым высокорослым (71...85 см) оказался индетерминантный сорт Окская, низкорослым - детерминантный сорт Малета; полудетерминантный сорт Светлая (60...70 см) занимал промежуточное положение. Пинцировка снижала высоту растений: ранняя - на 29...33 %, средняя - на 22...23 %, поздняя - на 11... 16 %; при этом наблюдалась тенденция к уменьшению высоты крепления нижнего боба.

5. Симбиотическая деятельность посевов зависит от скороспелости сорта и метеоусловий вегетационного периода. Средняя за три года продолжительность активного симбиоза составила 72...85 дней; величина активного симбиотического потенциала (АСП) - 13 464...21 630 кг*дней/га. Максимальными эти показатели были у индетерминантного сорта, минимальными - у детерминантного. В засушливых условиях АСП снижался в среднем в 2,5 раза, а в условиях избыточного увлажнения увеличивался - 1,2 раза. Пинцировка уменьшала продолжительность активного симбиоза (у индетерминантного сорта - на 5... 12 дней, полудетерминантного - на 3...8 дней, детерминантного на 2...5 дней) и величину АСП у всех сортов тем сильнее, чем раньше она проводилась: поздняя - в 1,2 раза, средняя - в 1,25 раза, ранняя - в 1,31 раза.

6. Максимальная площадь листьев в среднем за три года составила 30 603...36 510 м2/га и уменьшалась по мере усиления детерминантности сортов. Во влажном году (2008) площадь листьев была в 1,9 раза больше, по сравнению с сухим (2011). Площадь листовой поверхности уменьшалась при ранней пинцировке в 1, 19 раза, при средней - в 1,10 раза и при поздней в -1,03 раза.

7. Фотосинтетический потенциал посевов (ФСП) составил 1 374...1 944 тыс. м2 *дней/га Минимальным он был у детерминантного сорта, а максимальным - у индетерминантного. Во влажном 2008 году ФСП был в 2,1 раза больше, чем в засушливом 2011 году. Пинцировка снижала ФСП в среднем за три года: ранняя пинцировка снижала ФСП в 1,3 раза, средняя - в 1,20 раза, поздняя - в 1,18 раза.

8. В среднем по годам сбор сухого вещества варьировал от 4,8 до 5,8 т/га. Минимальным он был у детерминантного и полудетерминантного сортов - 4,8 т/га, максимальным - у индетерминантного сортов - 5,8 т/га.

В засушливом 2011 году урожайность сухого вещества была в 2,0...2,4 раза меньше, чем во влажном 2008 году. Сбор сухого вещества уменьшался по мере усиления детерминантности сорта и был меньше в вариантах с

ранней пинцировкой. Исключение составил сорт Окская, у которого достоверного снижения сбора сухого вещества при проведении пинцировки в фазу начала образования бобов не наблюдалось.

9. Изучаемые сорта характеризуются высоким содержанием белка в семенах - от 41,6 до 43,0 %. Самым высокобелковым оказался детерминантный сорт Малета (41,8...43,0 %); ему уступали полудетерминантный сорт Светлая (41,6...42,5 %) и индетерминвнтный сорт Окская (41,2...42,4 %). В условиях избыточного (2008) и достаточного (2009) увлажнения при развитом симбиотическом аппарате содержание белка в семенах у всех сортов сои увеличивалось на 1,1... 1,2 %.

10. Наибольшая белковая продуктивность сои при наименьшем варьировании по годам отмечена у сортов Светлая (672 кг/га) и Малета (669 кг/га); у сорта Окская она составила 631 кг/га. Пинцировка посевов не оказала существенного влияния на содержание белка в семенах, но за счет снижения урожайности его сбор с урожаем снизился: при ранней пинцировке в 1,5 раза, при средней - в 1,3, при поздней - в 1,2 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого во все годы исследований не наблюдалось снижения белковой продуктивности посева в варианте с поздней пинцировкой.

И. По аминокислотному составу белок семян сои сортов северного экотипа не уступет традиционным сортам, так как содержание незаменимых аминокислот в белке достигалет 54 %. Сбор незаменимых аминокислот с урожаем семян составил в среднем за три года 347...364 кг/га. Максимальный сбор незаменимых аминокислот был получен с урожаем сортов Малета и Светлая (364 и 366 кг/га, соответственно), минимальный - у сорта Окская (347 кг/га). Наибольший сбор незаменимых аминокислот наблюдался в год с оптимальной влагообеспеченностью (2009) - 407...476 кг/га, и уменьшался во влажный ( в 1,2 раза) и засушливый (в 1,8 раза) годы. Пинцировка во все сроки уменьшала сбор незаменимых аминокислот у всех сортов, за исключением варианта с поздней пинцировкой сорта Окская.

12. Наибольшее содержание жира отмечено в семенах у сорта Окская (19,1...22,6 %), наименьшее - у сорта Малета (17,3...21,9 %), сорт Светлая занимал промежуточное положение (18,2 %). Жир сортов сои северного экотипа характеризуется высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот (58,9...60,1 %) и благоприятным соотношением линолевой и линоленовой кислот (5,1...5,9). Пинцировка не оказала существенного влияния на эти показатели. В среднем за годы исследований сбор жира с урожаем семян составил у сорта: Малета - 311 кг/га, Окская — 318 кг/га, Светлая - 322 кг/га. Под влиянием пинцировки сбор жира снижался у всех сортов, главным образом, за счет снизился урожайности: при поздней пинцировке - в 1,1 раза, при средней - в 1,3 раза, при ранней - в 1,5 раза. Исключение составил индетерминантный сорт Окская, у которого поздняя пинцировка не снизила сбор жира с урожаем семян.

13. Наибольшая доля крупной и средней фракции семян в урожае отмечена у детерминантного сорта Малета (94 %), наименьшая - у индетерминантного сорта Окская (82 %); полудетерминантный сорт Светлая занимал промежуточное положение (89 %). Поздняя пинцировка на посевах сорта Окская (в фазу начала образования бобов) способствовала увеличению этого показателя с 82 до 89 % . В других вариантах влияние этого приема было выражено слабее.

14. Семена разных фракций имели различались по лабораторной всхожести. Крупная фракция семян (более 7 мм) характеризовалась стопроцентной всхожестью. Лабораторная всхожесть средней фракции (5...7 мм) составила 93,7...97,7 %, мелкой (3...5 мм) - 59,3...68,0 %. В среднем лабораторная всхожесть семян у сорта Малета была выше, чем у сорта Светлая и сорта Окская и у сорта Окская. Отмечена тенденция к увеличению лабораторной всхожести семян под влиянием пинцировки, особенно при проведении ее в поздний срок.

15. Возделывание сои сортов северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья экономически выгодно. При цене на зерно 14 рубУкг (2009) условно чистый доход составил: 9 316 руб./га у сорта Окская, 10 700 руб./га у сорта Светлая и 10 589 руб./га у сорта Малета при рентабельности - 66,9; 79,3 и 79,1 %, соответственно. При цене на зерно 20 руб./кг (2011) условно чистый доход увеличился до 16 213...18 106 руб./га, а рентабельность - до 95... 110 %. Применение пинцировки регламентируется влиянием ее на урожайность семян и их качество. Расходы на пинцировку компенсируются уменьшением затрат на уборку.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны РФ пинцировку посевов индетерминантных сортов следует проводить в фазу начала образования бобов. Прием обеспечивает сокращение вегетационного периода на 12... 14 дней без снижения урожайности при повышении его качества и посевных свойств семян.

2. Пинцировка посевов полудетерминантных сортов рекомендована к проведению в годы с дефицитом тепла и избытком влаги.

3. При возделывании детерминантных сортов, применение пинцировки проводить не рекомендуется.

Список опубликованных работ

(публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ выделены курсивом)

1. Делаев, У.А. Разнокачественность семян у сои северного экотипа/ У.А. Делаев, Н.П. Попова, С.И. Кобозева, В. А. Евлеева //Достижения науки и техники в АПК. - №11. -2009. -С. 32-34.

2. Кобозева, Т.П. Разнокачественность семян у сортов сои северного экотипа / Т.П. Кобозева, У.А. Делаев, Н.П. Попова, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева // Известия Международной академии аграрного образования. Выпуск 9. Том 4. -2009- С. 66...68.

3. Кобозева, Т.П. Особенности формирования семян у сои сортов северного экотип / Т.П. Кобозева, Н.П. Попова, С. И. Кобозева, В.А. Евлеева // Агрожурнал Agromagazine.msau.ru, 2009.

4. Кобозев И.В. Совместное возделывание сои и кукурузы / И.В. Кобозев, Н.П. Попова, В.А. Евлеева // М.: Доклады ТСХА. - Вып. 282 (часть I) . - 2010. - С. 272-275.

5. Кобозев, И.В. Рациональные технологии заготовки и хранения кормов из недозревших бобовых и злаковых культур / И.В. Кобозев, С.С. Читайкина, В.А. Евлеева, С.И. Кобозева // Материалы Международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 145-летию Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева. - М.: ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева. - Т. 1. -2010.-С. 429-291.

6. Шевченко, В.А. Корма, полученные на основе сои и кукурузы / В.А. Шевченко, С.И. Кобозева, В.А. Евлеева, Н.П. Попова // Доклады ТСХА. - М.: ФГОУ ВПО РГАУ -МСХА им. К.А. Тимирязева. - Вып. 282 (часть 2). - 2010. - С. 289-291.

7. Кобозева, Т.П. Исследования фракционного и аминокислотного состава белка сои северного экотипа на предмет пригодности использования на пищевые цели / Т.П. Кобозева, В.А. Евлеева, И.И. Неустроев, A.B. Щитов // Доклады ТСХА. - М.: ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. - Вып. 283 (часть 2). -2012.-С. 805-807.

8. Кобозева, Т.П. Пинцировка посевов сои с целью ускорения созревания / Т.П. Кобозева, Л.А. Буханова, Н.В. Заренкова, В.А. Евлеева, У.А. Делаев, Т.И. Кель // Материалы VIII - й Международной научной конференции «Актуальные и новые направления в сельскохозяйственной науке». - Владикавказ: ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ». - 2012. - С. 72-75.

Подписано к печати 12.04.2012

Формат 60x84/16.

Печать трафаретная

Усл.-печ. л. 1,0

Тираж 100 экз.

Заказ № 774

Отпечатано в издательском центре

ФГБОУ ВПО МГАУ

127550, Москва, Тимирязевская, 58

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Евлеева, Валентина Александровна, Москва

61 12-6/393

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

На правах рукописи

ЕВ ЛЕЕВ А Валентина Александровна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СОЗРЕВАНИЯ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кобозева Т.П.

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ...................................................................................3

Глава 1 ВОЗДЕЛЫВАНИЕ СОИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ..............................7

1.1 Состояние соеводства в России.....................................................................................7

1.2 Биохимическая ценность семян сои, основные..........................................................12

направления использования...............................................................................................12

1.3 Ботаническая характеристика и биологические.........................................................14

особенности сои...................................................................................................................14

1.4 Биологическая азотфиксация у сои.............................................................................17

1.5 Особенности технологии возделывания сои..............................................................23

сортов северного экотипа...................................................................................................23

1.6 Приемы оптимизации созревания посевов.................................................................27

Глава 2 МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.............32

Глава 3 ОСОБЕНОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАЗНЫХ СОРТОВ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРОКОВ ПРОВЕДЕНИЯ ПИНЦИРОВКИ.........................................40

3.1. Густота стояния и выживаемость растений...............................................................40

3.2 Продолжительность вегетации и отдельных ее периодов........................................43

3.3 Влияние сроков проведения пинцировки на рост растений.....................................48

Глава 4 СИМБИОТИЧЕСКАЯ И ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ .......................................................................................................................................................54

4.1 Симбиотическая деятельность посевов......................................................................54

4.2 Фотосинтетическая деятельность посевов......................... ........................................61

Глава 5 ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ РАЗНЫХ СОРТОВ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРОКОВ ПРОВЕДЕНИЯ ПИНЦИРОВКИ........................................................................70

5.1 Урожайность семян и элементы структуры урожая..................................................70

5.2 Сбор белка и жира с урожаем семян...........................................................................77

Глава 6 БИОХИМИЧЕСКИЕ И ПОСЕВНЫЕ..........................................................................82

СВОЙСТВА СЕМЯН..................................................................................................................82

6.1 Биохимический состав семян сои разных сортов в зависимости от сроков проведения пинцировки......................................................................................................82

6.2 Посевные качества семян.............................................................................................90

Глава 7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПИНЦИРОВКИ ПОСЕВОВ.....................................................................................................-94

ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СОРТОВ СОИ СЕВЕРНОГО ЭКОТИПА......................................94

7.1 Экономическая и технологическая эффективность проведения пинцировки посевов.................................................................................................................................94

7.2 Экономическая эффективность возделывания сои....................................................96

7.3 Энергетическая оценка эффективности возделывания...........................................100

сортов сои северного экотипа..........................................................................................100

ВЫВОДЫ...................................................................................................................................Ю7

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ...................................................................................112

ЛИТЕРАТУРА...........................................................................................................................ИЗ

ПРИЛОЖЕНИЯ.........................................................................................................................125

ВНЕДРЕНИЕ.............................................................................................................................165

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Интродукция культуры в Центральное Нечерноземье на основе внедрения сортов сои северного экотипа требует разработки приемов оптимизации процессов созревания в связи с большой вероятностью возникновения неблагоприятных погодно-климатических условий во второй половине вегетации. Одним из них является пинцировка посевов - как наиболее доступный и экологичный агроприем. Его применение можно рассматривать как альтернативу дефолиации, возделыванию ультраскороспелых детерминантных сортов, а также как способ ускорения созревания, повышения качества и выравненности урожая в неблагоприятные по метеоусловиям годы. Такая работа в Центральном Нечерноземье проводится впервые.

Задачи исследований:

3. Определить влияние сроков проведения пинцировки на биохимический состав и посевные свойства семян.

4. Обосновать оптимальные сроки проведения пинцировки для изучаемых сортов.

5. Дать экономическую и энергетическую оценку приема проведения пинцировки при возделывании индетерминантных, полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья.

полудетерминантных и детерминантных сортов сои северного экотипа в условиях Центрального Нечерноземья при урожайности семян в среднем за три года 1,66... 1,73 т/га, сборе белка 641.. .672 кг/га и жира -311.. .322 кг/га.

Обоснована перспективность проведения пинцировки

индетерминантного сорта Окская и полудетерминантного сорта Светлая в годы с избыточным увлажнением, обеспечивающей существенное (на 12... 16 дней) сокращение вегетационного периода без снижения урожайности сортов при улучшении его качества за счет выравненное™ семян, повышения их посевных свойств, увеличения содержания белка и жира.

Изучаемый прием прошел производственную проверку в ГНУ «Всероссийский НИИ сои Россельхозакадемии». Пинцировка индетерминантного сорта Окская в фазу начала образования бобов дала положительный результат.

Основные положения, выносимые на защиту:

• обоснование оптимальных сроков проведения пинцировки для изучаемых сортов;

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на

Международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО РГАУ -

МСХА имени К.А. Тимирязева (2010); на Международной научно-

практической конференции ФГБОУ ВПО МГАУ (2009, 2010, 2011) и на Международной научной конференции «Актуальные и новые направления в сельскохозяйственной науке» ФГБОУ ВПО Горский ГАУ (2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе две в журналах перечня ВАК РФ.

Глава 1 ВОЗДЕЛЫВАНИЕ СОИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ

НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

1.1 Состояние соеводства в России

В мировом земледелии соя занимает четвертое место после пшеницы,

кукурузы, риса и первое среди зерновых бобовых культур. Она возделывается на площади 91,4 млн га, при этом валовой сбор зерна достигает 209,6 млн т.

Благодаря растущему спросу на высокобелковое и масличное сырье, расширению объемов использования на кормовые, пищевые, медицинские, технические цели, высокому уровню рентабельности темпы производства сои продолжают увеличиваться, опережая другие культуры (Кадыров, 2002; Баранов, Клюка, Кочегура, 2000; Лукомец, 2004; Кобозева, 2007; АсНБапуаМо, 1997).

Обладая высокой адаптационной способностью, соя хорошо растет в странах, как с жарким, так и умеренным климатом. В настоящее время ее возделывают в 68 странах мира от 42 параллели в южном полушарии до 56 в северном. Основные производители и экспортеры сои - США (65,0 млн т), Бразилия (25,0 млн т), Китай (14,8 млн т), Аргентина (13,4 млн т), Индия (4,0 млн т). Главные импортеры - страны ЕС, Азия, Океания, Латинская Америка (Лукомец, 2004).

В России сою возделывают на площади 1 206 тыс. га, валовой сбор зерна составляет 1 215 тыс. т, средняя урожайность составляет 1,0 т/га. При этом сохраняется тенденция к увеличению посевных площадей. До 1991 года соеводство страны представляло собой стабильно развивающуюся отрасль. Основным регионом возделывания сои был Дальний Восток (Хабаровский, Приморский края и Амурская область). Валовой сбор семян составлял около 520,0 тыс. т, средняя урожайность 0,8 т/га (Баранов, 2000).

В условиях рыночной экономики из-за нехватки гербицидов, техники, закисления почв, диспаритета цен, отсутствия государственных дотаций

площади под соей сократились почти в два раза, при этом урожайность снизилась до 0,5 т/га (Синеговская, 2004; Шевелуха, 2004, Медведев, 2006).

В 2011 году правительством Российской Федерации было принято постановление об утверждении отраслевой целевой программы «Развитие производства и переработки сои в РФ на 2011-2013гг.», в котором предусмотрены меры по увеличению производства сои до 3,0 млн т за счет повышения урожайности (до 1,1 т/га), расширения посевных площадей до 3,0 млн га (www. mcx.ru).

Благодаря принятым мерам площади под соей превысили уровень 1990 года в 1,4 раза, урожайность в 1,9 раза, валовой сбор почти в 3 раза. Было предусмотрено так же строительство предприятий для переработки сои на пищевые и кормовые цели, создание инфраструктуры по реализации продуктов соеводства (Делаев и др., 2011).

Распределение посевных площадей по регионам России представлено в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Посевные площади, урожайность и валовой сбор сои по федеральным округам России за 2010 год

Федеральный округ Посевная площадь, тыс. га Урожайность, т/га Валовой сбор, тыс. т

Россия 1 206,2 1,01 1 215,1

Центральный 162,8 0,56 91,2

Южный 179,9 1,29 232,1

Северо-Кавказский 41,1 0,78 32,1

Приволжский 78,6 0,23 18,1

Уральский 2,7 0,29 0,8

Сибирский 29,7 0,80 23,8

Дальневосточный 710,4 1,15 817,0

В России районировано более 100 сортов отечественной и зарубежной селекции. Селекционную работу по сое координируют ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени B.C. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук» и ГНУ

«Всероссийский научно-исследовательский институт сои Российской академии сельскохозяйственных наук».

Основными направлениями селекции сои являются: высокая продуктивность, устойчивость к болезням и вредителям, высокая технологичность сортов (неполегаемость, высокое прикрепление нижних бобов, устойчивость к обламыванию ветвей, растрескиванию бобов и семян), большое внимание уделяется повышенному содержанию белка и жира в семенах (Бенкен, Никишина, Щелко и др. 1997; Петибская, 2004; Конарев, 2001; Duncan, 1986).

Актуальной остается селекция сои кормового направления (на зеленую массу, сено, силос), а также создание сортов для пожнивных и смешанных посевов (Сичкарь, 1982; Зеленцов, 1998; Бурляева, 2003; Шевченко, Кобозева, Попова, Евлеева, 2010; Filek, 2000).

Важным направлением является селекция на повышенную симбиотичность, что становится особенно актуальным при расширении ареала возделывания сои из-за отсутствия в почвах аборигенной симбиотрофной микрофлоры.

Выявленный полиморфизм по отзывчивости сортов на инокуляцию позволяет подбирать комплиментарные пары макро- и микросимбионтов, обеспечивающие достоверную прибавку урожая и повышение его качества (Пейвае, Жизневская, 1966; Гукова, 1963; Мишустин, Шильникова, 1968; Синеговская, 2004; Кобозева, 2007).

Для многих регионов России актуальна проблема скороспелости. В условиях земледелия Нижнего Поволжья, Краснодарского и Ставропольского краев, Ростовской области возделывание сои лимитируется дефицитом влаги во второй половине лета (Дозоров,2000; Фоменко 2006; Тихончук, 2004).

В более северных широтах возделывание сои ограничено коротким

периодом вегетации. Для этих регионов необходимы ультроскороспелые

сорта северного экотипа, адаптированые к длинному дню, устойчивые к

низким положительным температурам и весенним заморозкам, вызревающие при сумме активных температур 1 700...2 ООО °С (Посыпанов, Кобозева, Гуреева, 1999; Голоенко, Розенцвейг, 2002; Кобозева, 2007; Gay, 1980; Edger, 2002).

Для многих стран актуально овощное направление использования сои, при этом предпочтение отдается сортам с крупными семенами, зеленой окраской семенной оболочки (Вишнякова, Бурляева, Сеферова, Никишина, 2004; Cober, 2000; Destro, 2001).

Большинство лучших отечественных сортов получены методом гибридизации. Отдаленная гибридизация оказалась малоперспективной. Несмотря на гомологичность геномов дикой уссурийской и культурой сои скрещивание между ними затруднено из-за разницы в режимах митотического цикла. В то же время вовлечение в селекцию диких видов для передачи отдельных ценных признаков представляется сложной, но актуальной задачей, решение которой позволило бы расширить генетическую базу этой культуры.

У сои выражен эффект гетерозиса, который зависит от степени различия родительских форм по генетической природе их происхождения, комбинационной способности сортов и условий выращивания в год испытания гибридов.

Полиплоидия не нашла в селекции сои широкого применения. Поскольку соя предположительно уже диплоидизированный тетраплоид, повторное удвоение числа хромосом с помощью колхицина приводило к существенному снижению фертильности цветков, следствием чего являлось низкая семенная продуктивность тетраплоидов.

Генная инженерия - метод, который нашел широкое применение в мировой селекции сои. Генетически модифицированная соя занимает в США до 80 % площадей, в Бразилии около 40 %, в Аргентине 99 %, в Канаде до 60 %. В целом соя оказалась самой распространенной из генетически

модифицированных культур (Жученко, 2001; Буклагин, Аронов, 2002).

Разработанные технологии получения трансгенных растений существенно расширили возможности селекции, но и поставили перед человечеством ряд проблем, касающихся, прежде всего, безопасности их использования (Жученко, 2001; Покровская, 2001; Буклагин, Аронов, 2002; Шевелуха, 2002, 2004; Федоренко, Буклагин, Аронов, Демидов, 2003; Кочегура, 2004; Баранов, 2005; СоЬег, 2001).

В 1992 году в Рио-де-Жанейро большинство стран мира, в том числе и Россия, подписали Конвенцию о биологическом разнообразии (КБР) -единственный международный документ по регулированию распрос�

Информация о работе

Евлеева, Валентина Александровна
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2012
ВАК 06.01.01

Диссертация

Оптимизация процессов созревания сои северного экотипа в Центральном Нечерноземье - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы