Оценка сортовой отзывчивости сои на применение биоудобрений на основе гуминовых кислот

Введение. Соя является наиболее популярной среди зернобобовых и масличных культур. Из нее получают масло, заменители кисломолочных продуктов и молока, муку, которая применяется в качестве белковой добавки.

Значение сои и других зернобобовых культур в сельскохозяйственном производстве определяют такие их биологические особенности, как высокое содержание белка, способность в симбиозе с бактериями класса Rhizobium использовать фиксированный азот атмосферы, повышение урожайности последующих культур в севообороте, комплексный и долговременный экологический эффект [6,8].

Семена сои содержат до 50 % белка, около 27 % масла, около 35 % углеводов, витамины A, B, C, D, E и ряд ферментов [3]. Белок сои представлен легкорастворимыми фракциями (до 94%), в нем большое количество незаменимых аминокислот: лизина в 9 раз больше, чем в белке пшеничной муки и в 2-3 раза больше, чем в белке гороха, нута и кормовых бобов [7].

Соя является безотходной культурой – все части растения перерабатываются в более чем четыреста видов различной продукции: продукты питания, корма, фармацевтическое и промышленное сырье и др. Используется соя, прежде всего, как ферментированные (различные соусы, кинема, натто) и неферментированные (масло, соевое молоко и мука, тофу) продуктов питания.

Биоразлагаемый клеи, краски, покрытия, пластмассы, смазочные материалы, биологическое топливо и прочие продукты переработки сои имеют определенную значимость на непродовольственном рынке.

Развитие современного животноводства и инновации в пищевой промышленности требуют постоянного увеличения производства соевого белка [4].

По нашему мнению, сою можно считать одной из перспективных культур для разработки приемов биологизации ее производства. Проблема состоит в подборе сортов наиболее отзывчивых к приемам биологизации [11]. Кроме того, соя является интенсивной культурой, что усложняет процесс.

Таким образом, данное направление является актуальным, перспективным и имеет большое сельскохозяйственное значение.

Целью исследования являлась оценка отзывчивости различных сортов сои к применению биоудобрений.

Материалы и методы. Исследования были проведены в лабораторных условиях в рамках договора о сотрудничестве ФГБНУ ФНЦ ЗБК и БУ ОО ДО

«Дворец  пионеров и школьников им. Ю.А. Гагарина»  детский технопарк

«Кванториум».

В качестве объектов исследования использовали следующие сорта сои:

• 1.    Мезенка (включен в Государственный реестр селекционных достижений,

  допущенных к использованию в 2012 г.),

  • 2.     Зуша (в 2015 г.),

  • 3.     Осмонь (в 2018 г.),

  • 4.     Ланцетная (в 2005 г.),

  • 5.     Шатиловская 17 (в 2020 г.).

Для исследования были взяты биоудобрения содержащие гуминовые кислоты: «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим».

Вегетационный опыт был заложен в горшках объемом 2 л. Каждый опытный и контрольный образец состоял из 30 семян. Повторность – 3-х кратная. Учеты не менее чем с 20 растений.

Исследования, наблюдения и учеты в опыте проведены по ГОСТ 12038-84, ГОСТ 31640-2012 [1, 2, 8]. Подсчет клубеньков проводился по методике Посыпанова Г.С. [9].

Вегетационный опыт проводился в условиях, смоделированных в фитотроне ЛиА-2. При имитации водного и температурного режима руководствовались среднемноголетними данными гидротермических условий характерных периоду роста растений сои с середины мая начало июля в Орловской области (табл. 1).

Таблица 1 – Среднемноголетние гидротермические условия вегетационного периода сои (данные метеостанции ФНЦ ЗБК)

Месяц	Средняя t воздуха, 0С	Осадки, мм
Апрель	6,2	42,0
Май	13,8	51,2
Июнь	16,8	73,0
Июль	18,0	81,0
Август	17,0	63,1

Минимальная температура прорастания семян сои – 6-7 0С, достаточная 12-14 0С, оптимальная – 20-22 0С. Дружные всходы появляются на 6 день при температуре 12-14 0С. Наиболее благоприятные условия для сои – 300 мм осадков за период вегетации.

Результаты и обсуждения. Энергия прорастания определяется способностью семян быстро и дружно прорастать в определенный промежуток времени. Семена с высокой энергией прорастания более устойчивы к климатическим дискомфортам, а всходы этих семян развиваются быстрее и меньше подвержены болезням (рис. 1).

%          "Контроль ■ «БиоТерра» Энергия Роста "«Гумистим»

93,0 т

Зуша        Осмонь Ланцетная Мезенка Шатиловская 17

Рисунок 1 – Влияние обработки семян сои биопрепаратами «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим» на энергию прорастания

Результаты исследования показали, что наиболее высокая энергия прорастания наблюдалась у семян сои сорта Шатиловская 17, обработанных препаратом «БиоТерра» Энергия Роста и составила 92 %.

Всхожесть семян – главный показатель, демонстрирующий способность семян давать полноценные проростки при соблюдении определенных условий (рис. 2).

Рисунок 2 – Влияние обработки семян сои биопрепаратами «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим» на всхожесть

Результаты анализа выявили, что обработка семян биопрепаратом «БиоТерра» Энергия Роста показала более интенсивную всхожесть у всех исследуемых сортов. Сорт Шатиловская 17 имел максимальные показатели по всем вариантам – 92%.

Также важно учитывать накопление сухой массы растений. Накопление сухой массы надземной и корневой части растений – один из главных показателей, представленный рядом органических соединений: белками и другими азотистыми веществами, углеводами (сахарами, крахмалом, клетчаткой, пектиновыми веществами), жирами, которые определяют качество урожая [10].

Наибольшую массу сухого вещества корней сформировали растения сорта Ланцетная, обработанные препаратом «БиоТерра» Энергия Роста, составив 4,4 мг, а в варианте с обработкой семян «Гумистим» – 3,6 мг (рис. 3).

Рисунок 3 – Содержание сухого вещества корней проростков сои в зависимости от влияния биопрепаратов «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим»

Максимальное значение массы сухого вещества надземной части было сформировано растенияи того же сорта, обработанными препаратами «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим», составив соответственно 16,3 мг и 10,9 мг (рис. 4).

Рисунок 4 – Содержание сухого вещества надземной части проростков сои в зависимости от влияния биопрепаратов «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим»

В вегетационном опыте (рис. 5), заложенном одновременно с лабораторным опытом, энергия прорастания и всхожесть семян по всем вариантам и сортам имела те же тенденции, что и в лабораторном.

Зуша

Шатиловская 17

Ланцетная

Мезенка

Осмонь

Контроль

«Гумистим»

«БиоТерра» Энергия Роста

Рисунок 5 – Энергия прорастания различных сортов сои (вегетационный опыт)

Наиболее интенсивная энергия прорастания была зафиксирована в контрольном варианте, на сортах «Ланцетная» и «Осмонь».

На 30 сутки опыта, растения всех вариантов подвергли водному стрессу, для определения устойчивости к нему [8]. Существенных различий выявлено не было. Растения сои сортов «Ланцетная» и «Шатиловская 17» варианта «БиоТерра» Энергия Роста полностью восстановили свой тургор через 20 минут после полива. Растения остальных сортов и вариантов восстановились через 25-28 минут.

На рисунке 6 наглядно представлено развитие растений сои различных сортов при применении биоудобрений. Лучшим развитием отличались растения сорта Ланцетная.

Контроль

«БиоТерра» Энергия Роста

«Гумистим»

Ланцетная

Зуша

Рисунок 6 – Вегетационный опыт в условиях фитотрона, 30 сутки

На 50 сутки опыт был завершен. Была определена степень сохранности растений сои к концу опыта, которая колебалась от 98 до 100% вне зависимости от сорта и варианта.

Кроме того был произведен подсчет клубеньков на корнях растений и их морфометрическое описание (табл. 2).

Таблица 2 – Количественные и морфологические показатели клубеньков, по вариантам обработки

Вариант	Среднее число клубеньков на растении	Описание клубеньков
Контроль	2,1	Незначительное количество отдельных и сгруппированных крупных клубеньков, множество мелких.
«БиоТерра» Энергия Роста	4,7	Большое количество отдельных и сгруппированных преимущественно крупных и средних клубеньков
«Гумистим»	3,8	Большое количество отдельных и сгруппированных крупных, средних и мелких клубеньков.

Исходя из таблицы 2, можно сказать, что наибольшее количество отдельных и сгруппированных преимущественно крупных и средних клубеньков, 4,7 шт./растение, было отмечено на варианте «БиоТерра» Энергия Роста и большое количество преимущественно крупных и средних клубеньков на варианте «Гумистим» – 3,8 шт./растение.

Заключение. На основании проведенных лабораторных исследований, по изучению влияния на ранние этапы онтогенеза, формирование корневой системы, засухоустойчивость, накопление сухого вещества, формирование клубеньков, сохранность, применения биоудобрений на основе гуминовых кислот «БиоТерра» Энергия Роста и «Гумистим» целесообразно на сортах сои Ланцетная и Шатиловская 17.

Однако, для подтверждения достоверности полученных результатов и сделанных выводов, необходимо продолжение исследований в условиях полевого опыта, с учетом специфической многофакторности.