Особенности формирования урожая кормовых бобов и сои в условиях подтаежной зоны Западной Сибири

Введение. Сегодня для решения существующей проблемы качества кормов и содержания белка в них необходимо не только увеличение посевных площадей зернобобовых культур и их урожайности, но и дальнейшая детализация зонирования зернобобовых: в степной зоне - нута и пелюшки, в лесостепной - гороха, пелюшки, вики и, конечно, сои, а также кормовых бобов [1].

Кормовые бобы по сбору протеина с единицы площади превосходят горох и рапс, а содержание незаменимой аминокислоты лизина в их семенах в несколько раз выше, чем у озимой пшеницы и ячменя. Высоко и агротехническое значение кормовых бобов, так как они улучшают структуру почв, обогащают ее органическими веществами (накапливают до 3,0–4,0 т/га соломы; 1,2–2,0 т/га сухой массы корней) и биологическим азотом (до 70–100 кг/га). Это позволяет значительно снизить потребление азотных удобрений и способствует охране окружающей среды [2].

Соя - ценная белково-масличная культура, белок которой по аминокислотному составу близок к белку животного происхождения. Такого богатого комплекса белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов нет ни в какой другой культуре. Природно-климатические условия и скороспелые сорта позволяют выращивать эту культуру не только в традиционно сложившихся районах (Дальний Восток, Северный Кавказ, Поволжье), но и в Западной Сибири. При этом лишь комплексные агротехнические мероприятия (от выбора сорта до использования стимулятора роста), в полной мере учитывающие биологические особенности культуры, позволяют создать оптимальные условия для реализации ее продуктивного потенциала [3-5].

Поэтому кормовые бобы и соя, отличающиеся огромным потенциалом продуктивности и способностью накапливать белок в больших количествах в семенах, вызывают интерес как зернофуражные культуры. В связи с появлением сортов сибирского экотипа кормовых бобов и сои актуальным является их изучение в подтайге Западной Сибири.

Цель исследования : изучение влияния агрометеорологических факторов на рост, развитие и формирование урожая кормовых бобов и сои в подтаежной зоне Омской области.

Объект, условия и методика проведения исследования. Опыты проводили в подтаежной зоне Омской области на серых лесных почвах. Объектом исследования являлись кормовые бобы Сибирские в 2005–2013 гг., соя СибНИИК 315 в 2004–2013 гг. Повторность в опыте – 4-кратная, размещение делянок – рен-домизированное. Учеты и наблюдения проводились согласно методике Госсортоиспытания. Агротехника в опыте – зональная. Предшественник – яровая пшеница. Обработка почвы: отвальная вспашка на глубину пахотного слоя, ранневесеннее боронование, предпосевная культивация на глубину заделки семян в день посева. Посев проводили с 10–11 мая и далее через 5 суток (до 31 мая) обычным рядовым способом. В 2012 и 2013 гг. сеяли также 10 и 20 июня. Уборка осуществлялась прямым комбай-нированием.

Погодные условия годов исследований отличались повышенной среднесуточной температурой воздуха по сравнению со средними многолетними данными. Самыми теплыми были 2004, 2005 и 2012 гг., меньшей среднесуточной температурой воздуха отличались 2009, 2010 и 2013 гг. Самым сухим был 2012 г.: выпало всего 190,3 мм осадков (65,6 % от нормы), в 2005, 2006, 2010, 2011 гг. сумма выпавших осадков составила от 200,4 до 237,5 мм (69,1–81,9 % от нормы), в 2004, 2008 и 2009 гг. – от 259,1 до

274,1 мм осадков (89,3–94,5 % от нормы), самыми влажными были 2007 и 2013 гг., осадков выпало больше среднемноголетних – 304,3 и 315 мм соответственно (104,9–108,6 % от нормы). Распределение тепла и влаги было неравномерным, что влияло на рост, развитие, созревание и формирование урожайности кормовых бобов и сои.

Результаты исследования . Изучение влияния агрометеорологических факторов на рост и развитие кормовых бобов при разных сроках посева показало, что во все годы исследований кормовые бобы достигали полной спелости при посеве с 10 по 20 мая, в 2007 и 2011 гг. созрели посевы, проведенные 25 мая, что составило 22 % случаев (2005–2013 гг.). В сухом и жарком 2012 г. полной спелости достигли также бобы, посеянные 31 мая. При повышении среднесуточной температуры воздуха продолжительность периодов сокращалась, а при увеличении суммы выпавших осадков затягивалась. Отмечены средние и сильные корреляционные зависимости продолжительности периодов от среднесуточной температуры воздуха и суммы осадков (табл. 1).

Продолжительность периода «посев– всходы» у кормовых бобов самой короткой (6– 10 сут) была при среднесуточной температуре воздуха 14,9–22,9 °С, самой длительной (16– 20 сут) – при среднесуточной температуре воздуха 8,8–14,5 °С, отмечена обратная тесная зависимость (r = –0,90±0,07). Связь продолжительности периода с количеством выпавших осадков – прямая средняя.

Корреляционная зависимость продолжительности периодов от метеорологических условий

Таблица 1

Период	Коэффициент корреляции r продолжительности периода
	со среднесуточной температурой воздуха, ˚С	с суммой осадков, мм	со среднесуточной температурой воздуха, ˚С	с суммой осадков, мм
	у кормовых бобов		у сои
Посев – всходы	-0,90±0,07	0,49±0,13	-0,86±0,07	0,66±0,10
Всходы – начало цветения	-0,52±0,13	0,71±0,11	-0,77±0,09	0,74±0,10
Начало цветения – полная спелость	-0,62±0,15	0,76±0,13	-0,42±0,14	0,53±0,13
Всходы – полная спелость	-0,83±0,11	0,78±0,12	-0,81±0,09	0,71±0,10

Аналогичная зависимость отмечена у сои. Так, продолжительность периода «посев – всходы» самой короткой (6–11 сут) была при более высокой среднесуточной температуре воздуха 14,6–21,9 °С, а наиболее продолжительной – 18–23 сут при более низкой среднесуточной температуре воздуха 8,8–11,0 °С.

Продолжительность вегетационного периода кормовых бобов и сои также сокращалась при повышении среднесуточной температуры воздуха (r = –0,83±0,11 и r = –0,81±0,09 соответственно) и затягивалась при увеличении количества выпавших осадков (r = 0,78±0,12 и r = 0,71±0,10 соответственно).

В среднем за годы исследований продолжительность вегетационного периода («всходы – полная спелость») у кормовых бобов составила 102–103 сут при посеве с 10 по 20 мая. Продолжительность вегетационного периода сои самой короткой (98 сут) была при посеве 15 и 20 мая, при посеве 10 и 25 мая она составила 101 сут, при посеве 30 мая затянулась до 103 сут.

Во все годы исследований, за исключением 2004 г., майские посевы сои достигали полной спелости. В 2004 г. посевы 25 мая достигли начала полной спелости, а посевы 30 мая остались в желтой спелости бобов, что связано с самой низкой среднесуточной температурой воздуха в 3-й декаде сентября (4,4 °С) и наибольшим количеством выпавших осадков (29,3 мм) по сравнению с другими годами. Нужно отметить, что налив семян при поздних сроках посева проходит при более низких температурах авгу- ста, первой половины сентября и созревание – во второй половине сентября, что отражается на урожайности и их качестве. В жарком 2012 г. созрели даже посевы сои, проведенные 10 июня.

В 2004 г. заморозки 6–7 июня (–4,5…–7,5 °С) привели к подмерзанию листовых пластинок сои (посевы 11–25 мая), но благодаря сохранившемуся стеблю растения повторно отросли и сформировали высокую урожайность зерна – 2,74–2,81 т/га. В 2013 г. растения сои, посеянные 10 и 20 июня, были повреждены наступившими 12–13 сентября заморозками в –4,5…–6,2 °С.

Наиболее высокая урожайность зерна у более холодостойких и влаголюбивых кормовых бобов (3,98 т/га) сформировалась в самом влажном 2013 г. У сои, кроме 2004 г., высокая урожайность зерна была получена в жарком 2012 г. и составила 2,3 т/га.

На урожайность зерна кормовых бобов в большей степени влияло количество выпавших осадков за период «начало цветения – созревание». Более высокая урожайность зерна при достижении ими полной спелости (2,43– 3,98 т/га) получена в 59 % случаев (2005– 2013 гг.) при выпадении большей суммы осадков – 89,1–163,8 мм за период «начало цветения – созревание» (табл. 2). Отмечена прямая средняя зависимость (r = 0,52 ± 0,16) урожайности зерна кормовых бобов от суммы выпавших осадков в период «начало цветения – созревание» (табл. 3).

В среднем за годы исследований самую высокую урожайность зерна обеспечили посевы, проведенные 15 мая (рис.).

Таблица 2

Урожайность кормовых бобов и сои в зависимости от среднесуточной температуры воздуха и суммы осадков за период «начало цветения – созревание»

Среднесуточная температура воздуха, °С	Сумма осадков, мм	Урожайность зерна, т/га	Процент случаев
Кормовые бобы
14,3–19,9	26,7–135,9	1,18–2,37	41
14,1–17,8	89,1–163,8	2,43–3,98	59
Соя
13,5–17,5	43,6–147,8	0,75–1,64	74
15,4–19,4	26,7–120,7	1,82–2,81	26

Урожайность зерна кормовых бобов в зависимости от срока посева

На урожайность зерна сои также влияли погодные условия, складывающиеся в период «начало цветения – созревание». Так, в большей степени и в прямой средней зависимости урожайность зерна сои находилась от среднесуточной температуры воздуха (табл. 3). Более

высокая урожайность зерна (1,82–2,81 т/га) формировалась в меньшем количестве случаев – 26 % (2004–2013 гг.) при более высокой среднесуточной температуре воздуха 15,4–19,4 °С (см. табл. 2).

Корреляционная зависимость урожайности зерна кормовых бобов и сои от метеорологических условий

Таблица 3

Период	Коэффициент корреляции r урожайности зерна
	со среднесуточной температурой воздуха,˚С	с суммой активных температур, ˚С	с суммой осадков, мм
Кормовые бобы
Всходы – начало цветения	-0,22±0,15	-0,22±0,15	-0,14±0,15
Начало цветения – созревание	-0,40±0,18	-0,06±0,19	0,52±0,16
Всходы – созревание	-0,44±0,17	-0,11±0,19	0,49±0,17
Соя
Всходы – начало цветения	0,12±0,14	-0,09±0,14	-0,05±0,14
Начало цветения – созревание	0,67±0,11	0,48±0,13	-0,32±0,14
Всходы – созревание	0,62±0,12	0,57±0,12	-0,25±0,14

Наиболее благоприятное сочетание среднесуточной температуры воздуха и количества выпавших осадков для формирования урожайности сои складывалось при ранних сроках посева. В среднем за 10 лет исследований они обеспечивали более высокую урожайность зерна (1,72 т/га) при посеве 10–15 мая (она была одинаковой). При посеве 20 мая она снижалась на 7,0 %; 25 мая – на 21; при посеве 30 мая – на 36,6 %.

Таким образом, урожайность зерна кормовых бобов повышалась при увеличении суммы выпавших осадков, а у сои – среднесуточной температуры воздуха за период «цветение – созревание».

На содержание белка в зерне кормовых бобов влияли среднесуточная температура воздуха и количество выпавших осадков. Отмечена криволинейная зависимость содержания белка от среднесуточной температуры воздуха во все периоды развития кормовых бобов и обратная – от суммы выпавших осадков в период «начало цветения – полная спелость». Зависимость содержания белка от среднесуточной температуры воздуха выразилась уравнением у = 0,5736х2 – – 19,229х + 187,48 [6].

При увеличении количества осадков в период «начало цветения – полная спелость» содержание белка в зерне кормовых бобов снижалось. Отмечена обратная тесная зависимость (r = -0,76±0,12).

Самое высокое содержание белка в зерне кормовых бобов (27,7 и 28,3 %) было при посеве 10 и 15 мая. При более поздних посевах оно снижалось и составляло при посеве 20 мая – 27,0 %; 25 мая – 26,7; 30 мая – 26,3 %.

Содержание белка в зерне сои также самым высоким было при посеве 10 и 15 мая. Оно составило 33,2 и 33,0 % соответственно. При последующих посевах оно снижалось и к 30 мая составило 26,3 %. На содержание белка в зерне сои в сильной степени влияли среднесуточная температура воздуха и сумма выпавших осадков. Отмечены сильная прямая зависимость содержания белка в зерне от среднесуточной температуры воздуха за период «всходы – созревание» (r = 0,84±0,13) и обратная тесная зависимость от суммы выпавших осадков за этот же период (r = -0,94±0,08).

Выводы и рекомендации

• 1.    В условиях подтаежной зоны Западной Сибири продолжительность межфазных и вегетационного периодов кормовых бобов и сои сокращалась при повышении среднесуточной температуры воздуха и затягивалась при увеличении суммы выпавших осадков. При этом продолжительность периода «всходы – полная спелость» у кормовых бобов при посеве с 10 по 20 мая и полном их созревании была одинаковой и составляла 102–103 сут. У сои самым коротким этот период был при посеве 15 и 20 мая и составлял 98 сут.

• 2.    Урожайность зерна кормовых бобов повышалась при увеличении количества выпавших осадков и составила 2,43–3,98 т/га в 59,0 % случаев (за 9 лет исследований) при выпадении 89,1–163,8 мм за период «начало цветения – созревание». У сои урожайность зерна зависела от среднесуточной температуры воздуха за период «цветение – созревание», более высокой за 10 лет исследований (1,82–2,81 т/га) она была при среднесуточной температуре воздуха 15,4–19,4 °С в меньшем количестве случаев (26 %). Самая высокая урожайность у кормовых бобов (2,88 т/га) сформировалась при посеве 15 мая, а сои (1,72 т/га) – при посеве 10– 15 мая.

• 3.    Содержание белка в зерне изучаемых культур зависело от среднесуточной температуры воздуха и суммы выпавших осадков. Самым высоким оно было при посеве 10–15 мая.

Таким образом, оптимальные сроки посева кормовых бобов и сои для возделывания на зерно в подтаежной зоне Западной Сибири – 10–15 мая, так как складываются наиболее благоприятные условия для формирования высокого урожая качественного зерна на фуражные цели.