Формирование урожайности сортов сои в зависимости от систем питания в условиях восточной части лесостепи Украины
Автор: Чернышенко П.В., Кириченко В.В., Рябуха С.С.
Статья в выпуске: 1 (140), 2009 года.
Бесплатный доступ
Изложены результаты изучения влияния разных фонов питания на урожайность семян сои. Установлена прямая зависимость между урожайностью и применением органических, а также минеральных на фоне органических удобрений. Приведены данные, что высокий урожай семян сои можно получить путем внесения навоза 30 т/га под вспашку. А по мере увеличения дозы минеральных удобрений на фоне органических прибавка урожая семян не наблюдалась.
Соя, сорта, азотное питание, клубеньковые бактерии, урожай
Короткий адрес: https://sciup.org/142150863
IDR: 142150863
Текст научной статьи Формирование урожайности сортов сои в зависимости от систем питания в условиях восточной части лесостепи Украины
Введение. Минеральное питание зернобобовых культур, в частности сои, достаточно сложный процесс. До настоящего время для исследователей остается дискуссионным вопрос о целесообразности при- менения азотных удобрений под эту культуру.
По мнению Лещенко А. К. [1], оптимизация питания, как важный фактор продуктивности растений, в значительной мере подвержена агротехническому контролю, основой которого является изучение потребности в элементах питания и условий среды. В этом направлении в нашей стране и за рубежом проведено много исследований, однако в вопросе о минеральном питании сои имеется ряд нерешенных проблем, что замедляет реализацию потенциальных возможностей этой культуры.
Цель и задачи исследований. Особое место в симбиотических отношениях сои с клубеньковыми бактериями занимают минеральные соединения азота.
В результате исследований процесса азотного питания сформировалось несколько различных точек зрения. Скурту М. И. [2] считает, что бобовые растения не нуждаются во внесении минеральных соединений азота, так как 40-70 % этого элемента соя получает благодаря симбиотической азотфиксации и что минеральный азот угнетает азотфиксирующую активность.
Лупашку З. А., Чернобровина Р. М. и другие исследователи [3, 4] придерживаются мнения, согласно которому бобовым нужны небольшие ”стартовые дозы” азота для роста и развития растений до начала азот-фиксации.
Адамень Ф. Ф. [5] рекомендует применять под сою средние (90-60 кг/га) дозы азотных удобрений с учетом взаимодополнения симбиотрофного и автотрофного питания азотом, основанного на синергизме минерального и симбиотического азота.
По мнению Вавилова П. П., Посыпанова Г. С. [6] и Бабича А. А. [7], для получения высоких урожаев семян сои необходимо полное обеспечение растений минеральным азотом, поскольку за счет симбиоза фиксируется сравнительно небольшое количество этого элемента. Они предлагают отказаться от ”услуг” клубеньковых бактерий и перевести бобовые культуры на питание минеральным азотом [6, 7].
Таким образом, мнения ученых и специалистов о применении минеральных удобрений под сою весьма противоречивы. Более того, для новых регионов возделывания этой культуры использование удобрений с учетом местных почвенно–климатических условий и новых сортов требует дальнейшего изучения. В настоящее время еще не полностью определено, какие удобрения обеспечивают оптимальные условия для формирования высоких урожаев зерна и посевных качеств семян сои. Неразрешенность этих вопросов и обусловила необходимость исследований.
Материал и методы. Исследования проводились в лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева УААН в течение 2005-2008 гг. в стационарном (третья ротация) зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: 1) черный пар; 2) озимая пшеница; 3) сахарная свекла; 4) яровые зерновые; 5) горох на зерно; 6) озимая пшеница; 7) кукуруза на зерно и соя; 8) яровые зерновые; 9) подсолнечник. Почва опытного участка – чернозем типичный среднегумусный, мощный, который характеризуется следующими показателями: содержание гумуса в пахотном слое 5,25-5,38 %; рН солевой вытяжки 6,0-6,5; содержание азота 16,8-17,5 мг/кг почвы, подвижного фосфора 11,2-14,8, обменного калия 11,1-13,3 мг/100 г почвы. Опыты закладывались на сортах сои украинской селекции Романтика, Мрия, Аметист, Скеля (фактор А) по предшественнику озимая пшеница по многофакторной схеме методом расщепленных делянок. Использовались фоны питания (фактор В): а) без удобрений (фон севооборота, формирующийся под воздействием природного плодородия почвы и чередованием культур – контроль); б) органический (30 т/га навоза под основную обработку почвы); в) органоминеральный (30 т/га навоза + N 30 P 30 K 30 под вспашку); г) органоминеральный интенсивный (30 т/га навоза + N 60 P 60 K 60 под основную обработку почвы). Семена бактериальными удобрениями не обрабатывались. Посев проводили в оптимальные для региона сроки (первая декада мая) селекционной сеялкой СН–16 с шириной междурядий 45 см на глубину 4–5 см с нормой высева 650 тыс. всхожих семян на 1 га. Технология возделывания сои, кроме исследуемых элементов, была общепринятой для зоны. Учётная площадь делянки – 28 м2, повторность опыта трехкратная. Учёт урожая проводили путём сплошного обмолота делянки самоходным комбайном ”Сампо-130” при достижении влажности семян сои 14 % и менее с перерасчётом на стандартную влажность – 14 %. Статистическую обработку результатов исследований выполняли методом дисперсионного анализа [8].
Результаты и обсуждение. Годы исследований резко отличались по погодным условиям. Так, агрометеорологические условия 2005, 2007 гг. были благоприятными для сои. В 2006 г. отмечалась интенсивная засуха в фазы цветения – налива, а в 2008 г. – в фазе налива, что существенно отразилось на росте, развитии и продуктивности растений сои.
Климатические условия вегетационного периода сои оказали заметное влияние на эффективность вносимых органических и минеральных удобрений. В 2005 и 2007 гг. сложились наиболее благоприятные погодные условия для роста и развития сои (табл. 1).
Поэтому ее урожайность была выше, чем в более засушливые 2006 и 2008 гг. В среднем за годы исследований, урожай семян в зависимости от применявшейся системы удобрения колебался в пределах: от 1,84 до 1,95 т/га у сорта Мрия; от 1,80 до 1,94 т/га у сорта Романтика; от 1,78 до 2,02 т/га у сорта Аметист и от 1,81 до 1,93 т/га у сорта Скеля. При этом на органическом фоне питания (навоз 30 т/га) у изучаемых сортов наблюдался наивысший урожай семян. Прибавка урожая на этом фоне в сравнении с контролем составляла у сорта Мрия 0,11 т/га, Романтика 0,14 т/га, Аметист 0,24 т/га и у сорта Скеля 0,06 т/га. На органоминеральных фонах урожай семян сои у сортов Мрия, Романтика и Аметист незначительно увеличивался в сравнении с контрольным вариантом. У сорта Скеля наблюдалось снижение урожая на 0,06 т/га при совместном применении органических и минеральных удобрений. величение дозы минеральных удобрений до N60P60K60 не приводило к повышению урожая семян, а в отдельные годы отмечался отрицательный эффект на некоторых сортах. Таким образом, наиболее благоприятные условия для формирования высокопродуктивных посевов складывались на органическом (навоз 30 т/га) фоне питания.
Таблица 1 – Урожайность сортов сои в зависимости от фонов питания, т/га
Харьков, 2005-2008 гг.
|
Сорт (А) |
Фон питания (В) |
Среднее А |
|||
|
без удобрений (контроль) |
навоз 30 т/га (фон) |
фон +N 30 P 30 K 30 |
фон+N 60 P 60 K 60 |
||
|
2005 г. |
|||||
|
Мрия |
2,31 |
2,32 |
2,18 |
2,18 |
2,25 |
|
Романтика |
1,90 |
2,11 |
2,06 |
1,99 |
2,02 |
|
Аметист |
1,68 |
2,05 |
2,07 |
1,89 |
1,92 |
|
Скеля |
2,83 |
2,70 |
2,59 |
2,54 |
2,67 |
|
Среднее по В |
2,18 |
2,30 |
2,23 |
2,15 |
2,22 |
|
НСР 05 |
Вариантов – 0,19; фактора А – 0,10; фактора В – 0,10 |
||||
|
2006 г. |
|||||
|
Мрия |
1,19 |
1,39 |
1,35 |
1,40 |
1,33 |
|
Романтика |
1,47 |
1,55 |
1,46 |
1,58 |
1,52 |
|
Аметист |
1,46 |
1,62 |
1,56 |
1,58 |
1,56 |
|
Скеля |
0,96 |
1,11 |
1,07 |
1,08 |
1,06 |
|
Среднее по В |
1,27 |
1,42 |
1,36 |
1,41 |
1,37 |
|
НСР 05 |
Вариантов – 0,10; фактора А – 0,05; фактора В – 0,05 |
||||
|
2007 г. |
|||||
|
Мрия |
2,41 |
2,62 |
2,58 |
2,42 |
2,51 |
|
Романтика |
2,28 |
2,39 |
2,15 |
2,21 |
2,26 |
|
Аметист |
2,39 |
2,49 |
2,36 |
2,32 |
2,39 |
|
Скеля |
2,14 |
2,23 |
2,04 |
2,07 |
2,12 |
|
Среднее по В |
2,31 |
2,43 |
2,28 |
2,26 |
2,32 |
|
НСР 05 |
Вариантов – 0,15; фактора А – 0,07; фактора В – 0,07 |
||||
|
2008 г. |
|||||
|
Мрия |
1,44 |
1,48 |
1,45 |
1,39 |
1,44 |
|
Романтика |
1,56 |
1,72 |
1,65 |
1,67 |
1,65 |
|
Аметист |
1,57 |
1,94 |
1,75 |
1,67 |
1,73 |
|
Скеля |
1,55 |
1,67 |
1,54 |
1,54 |
1,58 |
|
НСР 05 |
Вариантов – 0,14; фактора А – 0,07; фактора В – 0,07 |
||||
|
Среднее за 2005–2008 гг. |
|||||
|
Мрия |
1,84 |
1,95 |
1,89 |
1,85 |
1,88 |
|
Романтика |
1,80 |
1,94 |
1,83 |
1,86 |
1,86 |
|
Аметист |
1,78 |
2,02 |
1,93 |
1,87 |
1,90 |
|
Скеля |
1,87 |
1,93 |
1,81 |
1,81 |
1,85 |
|
НСР 05 |
Вариантов – 0,33; фактора А – 0,16; фактора В – 0,16 |
||||
Известно, что уровень урожайности в значительной мере зависит от особенностей растений и площади листьев на протяжении вегетационного периода. Нашими исследованиями не установлено тесной связи между урожайностью и площадью листьев растений сои (табл.2). Наибольшая площадь листовой поверхности в среднем за 2005–2008 гг. формировалась у сортов Мрия (69,2 тыс. м2/га) и Романтика (71,2 тыс. м2/га) на интенсивном органоминеральном фоне (навоз 30 т/га + N60P60K60), а у сортов Аметист и Скеля – на фоне с внесением 30 т/га навоза и N30P30K30 (68,5 и 65,3 тыс. м2/га соответственно). При этом максимальная урожайность у всех изучаемых сортов наблюдалась на органическом фоне. Площадь листовой поверхности у сортов сои в контроле была значительно меньше в сравнении с другими фонами. В среднем по годам исследований, у сорта Романтика площадь листьев составила в фазе цветения 58,4 тыс. м2/га, тогда как на фоне навоза 30 т/га, а также на фоне навоза 30 т/га с внесением N 30 P 30 K 30 и N 60 P 60 K 60 – 67,0, 64,6 и 71,5 тыс. м2/га соответственно. Такая тенденция наблюдалась у всех изучаемых сортов.
Это можно объяснить тем, что минеральный азот подавлял азотфиксацию, растения переходили на питание минеральным азотом, а урожайность при этом не увеличивалась, хотя площадь листьев значительно возрастала в сравнении с контролем. Так же можно предположить, что на органоминеральных фонах питания задерживалось появление в клубеньках леггемоглобина, отвечающего за начало процесса симбиотической азотфиксации.
Таблица 2 – Влияние фонов питания на образование площади листовой поверхности, тис. м2/га
Харьков, 2005-2008 гг .
|
Сорт (А) |
Фон питания (В) |
Среднее по А |
|||
|
без удобрений (контроль) |
навоз 30 т/га (фон) |
фон + N 30 P 30 K 30 |
фон +N 60 P 60 K 60 |
||
|
Мрия |
53,1 |
55,1 |
64,3 |
69,2 |
60,4 |
|
Романтика |
58,4 |
67,0 |
64,6 |
71,5 |
65,4 |
|
Аметист |
50,7 |
63,1 |
68,5 |
64,4 |
61,7 |
|
Скеля |
59,0 |
63,9 |
65,3 |
60,4 |
62,2 |
|
Среднее по В |
55,3 |
62,3 |
65,7 |
66,4 |
62,4 |
|
НСР 05 |
вариантов – 14,5; фактора А – 7,03; фактора В – 7,03 |
||||
Разделение семян сои, полученных при применении различных доз удобрений, на фракции по крупности, показало, что сорт Аметист имел более крупные семена, но был менее выровненным, чем сорта Мрия, Романтика и Скеля (табл. 3). Это обусловлено особенностями сорта.
Таблиця 3 – Влияние фонов питания на фракционный состав семян сортов сои, %
Харьков, 2005-2008 гг.
|
Сорт (А) |
Фон питания (В) |
Фракция семян |
||
|
больше 6,5 мм |
6,5-5,5 мм |
меньше 5,5 мм |
||
|
Мрия |
Без удобрений |
20,9 |
59,0 |
20,1 |
|
Навоз 30 т/га (фон) |
22,8 |
59,1 |
18,1 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
22,4 |
61,0 |
16,6 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
22,3 |
59,1 |
18,6 |
|
|
Среднее |
22,1 |
59,6 |
18,3 |
|
|
Романтика |
Без удобрений |
19,4 |
70,2 |
10,4 |
|
Навоз 30 т/га (фон) |
22,6 |
68,9 |
8,5 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
22,5 |
68,7 |
8,9 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
23,7 |
67,4 |
8,9 |
|
|
Среднее |
22,0 |
68,8 |
9,2 |
|
|
Аметист |
Без удобрений |
27,4 |
64,7 |
7,9 |
|
Навоз 30 т/га (фон) |
28,2 |
65,1 |
6,8 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
25,6 |
67,0 |
7,4 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
26,8 |
65,1 |
8,1 |
|
|
Среднее |
27,0 |
65,5 |
7,5 |
|
|
Скеля |
Без удобрений |
17,4 |
67,3 |
15,3 |
|
Навоз 30 т/га (фон) |
19,2 |
67,3 |
13,6 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
18,0 |
66,4 |
15,6 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
16,3 |
67,3 |
16,4 |
|
|
Среднее |
17,7 |
67,1 |
15,2 |
|
Так, например, у сорта Мрия удельный вес фракций размером меньше 5,5 мм составлял от 16,6 до 20,1 %, 6,5-5,5 мм от 59,0 до 61,0 % и больше 6,5 мм от 20,9 до 22,8 %.
Основную часть семенной массы занимала фракция 6,5-5,5 мм, содержание которой в зависимости от сорта колебалось от 59,0 до 70,2 %. Установлено, что содержание фракции семян меньше 5,5 мм было наивысшим у сортов Мрия, Скеля и колебалось от 13,6 % у сорта Скеля на фоне навоза 30 т/га до 20,1 % у сорта Мрия в контроле. У сортов Аметист и Романтика удельный вес этой фракции колебался от 6,8 до 10,4 % на этих же фонах соответственно. В среднем по фонам питания у сортов Мрия и Романтика фракция семян больше 6,5 мм имела примерно одинаковое процентное содержание (22,0-22,1%).
Нашими исследованиями установлено, что на органическом фоне питания (навоз 30 т/га) у изучаемых сортов отмечалось несущественное снижение количества клубеньков на корнях растений (НСР 05 =7,48 шт.), а также их сырая (НСР 05 =0,21 г) и сухая (НСР 05 =0,05 г) масса (табл. 4).
У сорта Аметист при внесении на органическом фоне N30P30K30, а у сорта Скеля на фоне 30 т/га навоза с внесением N30P30K30 и N60P60K60 количество клубеньков на одном растении, а так же их сырая и сухая масса были несколько выше по сравнению с контрольным вариантом.
Большее количество клубеньков (22,3-25,7 шт.), а также их сырая (0,51-0,68 г) и сухая (0,13-0,18 г) масса независимо от фонов питания формировалось у растений сорта Скеля.
Таблица 4 – Влияние фонов питания на образование клубеньков на корнях сои
Харьков, 2005-2008 гг.
|
Сорт (А) |
Фон питания (В) |
Количество клубеньков, шт./ раст. |
Масса клубеньков, г/раст. |
|
|
до сушки (сырых) |
после сушки (сухих) |
|||
|
Мрия |
Без удобрений |
19,7 |
0,56 |
0,15 |
|
Навоз 30 т/га(фон) |
17,8 |
0,54 |
0,14 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
18,7 |
0,50 |
0,15 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
17,7 |
0,49 |
0,15 |
|
|
Среднее |
18,5 |
0,52 |
0,15 |
|
|
Романтика |
Без удобрений |
19,5 |
0,65 |
0,17 |
|
Навоз 30 т/га(фон) |
17,5 |
0,53 |
0,14 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
19,9 |
0,53 |
0,14 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
17,9 |
0,40 |
0,11 |
|
|
Среднее |
18,7 |
0,53 |
0,14 |
|
|
Аметист |
Без удобрений |
18,4 |
0,52 |
0,14 |
|
Навоз 30 т/га(фон) |
16,8 |
0,48 |
0,14 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
20,1 |
0,58 |
0,16 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
18,9 |
0,47 |
0,13 |
|
|
Среднее |
18,6 |
0,51 |
0,14 |
|
|
Скеля |
Без удобрений |
23,2 |
0,54 |
0,14 |
|
Навоз 30 т/га(фон) |
22,3 |
0,51 |
0,13 |
|
|
Фон + N 30 P 30 K 30 |
24,8 |
0,53 |
0,15 |
|
|
Фон + N 60 P 60 K 60 |
25,7 |
0,68 |
0,18 |
|
|
Среднее |
24,0 |
0,57 |
0,15 |
|
|
НСР 05 |
Вариантов |
7,48 |
0,21 |
|
|
Фактора А |
3,74 |
0,11 |
0,02 |
|
|
Фактора В |
3,74 |
0,11 |
0,02 |
|
Этот сорт оказался более пластичным по способности к образованию клубеньков при интенсификации фона питания.
Заключение. В условиях восточной части Лесостепи Украины наивысший урожай семян сои формировался при внесении 30 т/га навоза под вспашку. При этом прибавка урожая составила у сорта Мрия 0,11 т/га, Романтика 0,14 т/га, Аметист 0,24 т/га и у сорта Скеля 0,06 т/га.
Максимальная площадь листовой поверхности наблюдалась у сортов Мрия и Романтика на фоне внесения 30 т/га навоза и N 60 P 60 K 60 , а у сортов Аметист и Скеля на фоне 30 т/га и N 30 P 30 K 30 .
Основная часть семенной массы относилась к фракции 6,5–5,5 мм, содержание которой по сортам колебалось от 59,0 до 70,2%.
Фоны питания не оказали существенного влияния на количество клубеньков на корнях растений, их сырую и сухую массу.
