Особенности прохождения межфазных периодов разнотипными раннеспелыми сортами сои в условиях Центрального Нечерноземья РФ

Продолжительность вегетации является определяющим условием для оценки возможности возделывания сои в условиях Центрального региона РФ. Ультраскоро-спелый сорт Касатка относится к сортам северного экотипа, имеет компактную форму и ограниченное ветвление, плоды образуются только на главном стебле. Раннеспелый сорт УСХИ 6 полудетерминант-ного типа, хорошо ветвится, плоды образуются и на боковых стеблях. Этими факторами во многом обусловлены различия в продолжительности отдельных периодов роста и развития у этих сортов.

Жизненный цикл растений сои делится на следующие фазы: всходы, ветвление, цветение, плодообразование и созревание [1]. Развитие растений оценивают также по органогенезу конуса нарастания. Выделяют 12 этапов органогенеза [6]. Однако у зернобобовых первые этапы (Т...ПТ) очень короткие и трудноразличимы, а другие длительны и разнообразны по морфологическим изменениям, что затрудняет точность оценки. Так, если в нижнем ярусе бобы зелёные, то в среднем они только завязываются, а в верхнем ярусе продолжается цветение [5]. Поэтому, называя фенологическую фазу, всегда следует отмечать, какому узлу, побегу, ярусу на растении она соответствует. Продолжительность вегетации сои от посева до созревания при весеннем посеве изменяется в широких пределах - от 80 до 140 и более дней в зависимости от генотипа и условий возделывания [5].

Посев как фотосинтезирующая система функционирует от всходов до начала созревания [5]. У зернобобовых культур, в том числе и у сои этот этап фотосинтетически активной вегетации делится на четыре периода: I - от всходов до начала цветения; 11 - цветение и образование плодов; 111 - формирование (рост) плодов и IV -налив семян. На каждом этапе вегетации создаются и развиваются определённые элементы продуктивности.

На начальном этапе (посев-всходы) и конечном (созревание) на растениях отсутствуют листья и другие зелёные органы, фотосинтез не осуществляется. Репродуктивный период отмечается с момента раскрытия первого цветка на растении.

У большинства зернобобовых культур с ограниченным ^детерминантным) типом роста продолжительность цветения составляет 20...35 дней. У растений с инде-терминантным типом роста в благоприятных условиях вегетативный рост главного и боковых побегов может продолжаться до конца вегетационного периода [6, 7, 3, 4]. Промежуточные формы между короткостебельными (детерминантными) и высокостебельными формами с непрерывным (индетерминантным) ростом часто называют полудетерминантными [2, 5].

Цель данного исследования - определить продолжительность отдельных периодов в развитии сои и необходимую для их прохождения сумму активных температур, выявить сортовые особенности развития, а также определить влияние метеорологических факторов на разных этапах формирования урожая.

Методика исследований

Полевой опыт закладывался в 2008...2010 гг. на экспериментальной базе Полевой опытной станции РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. В этом опыте сорта сои Касатка и УСХИ 6 высевались в оптимально ранний срок - через 5...6 дней после посева ранних яровых. Способ посева широкорядный с шириной междурядий 45 см, густота всходов 50 раст./м2 Размещение делянок методом рендомизации, повторность четырёхкратная. Площадь учётной делянки - 18 м".

Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая. В пахотном горизонте содержится 168 мг Р2О5 (по Кирсанову) и 94 мг К2О (по Масловой) на 1 кг почвы, гумуса - 2,5 %, рНс™.- 5,8.

Для определения фаз роста и развития сои использовалась шкала микрофенологии, разработанная американскими учёными, где фазы вегетативного роста обозначены буквой V с соответствующим индексом, а фазы репродуктивного роста -буквой R. Эта шкала позволяет сравнивать показатели продукционного процесса у разных сортов и в различные по погодным условиям годы.

Результаты исследований

В условиях Центрального Нечерноземья, в частности Московской области, лимитирующим показателем для развития сои в отдельные периоды является температурный режим и в меньшей степени режим увлажнения. Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований были неодинаковыми, отличались от среднемноголетних данных по теплообеспеченности и количеству осадков за вегетацию.

В 2008 году температура воздуха и количество осадков в целом соответствовали среднемноголетним данным, однако, достаточно влажные условия последних месяцев вегетационного периода привели к задержке созревания растений. Наиболее благоприятным был 2009 год, температурные условия вегетационного периода были в пределах нормы, количество осадков в июне и июле было ниже среднемноголетних значений на 14...23 мм, только в августе превысило норму на 11 мм. В сентябре количество выпавших осадков было на 20 мм меньше среднемноголетних значений, а температура, наоборот, превышала эти значения в среднем на 3...5 С. Такие погодные условия способствовали хорошему развитию растений и дружному созреванию.

Метеорологические условия 2010 года были экстремальными по сравнению со среднемноголетними. Среднесуточная температура воздуха в течение всей вегетации была выше нормы. В этот период практически не выпадали осадки. Наступление жаркой и сухой погоды совпало для сои с периодом бутонизации - началом цветения, что отрицательно сказалось на формировании плодов и урожайности.

Биологический минимум для формирования репродуктивных органов сои составляет 14...16 С [4]. При более низких температурах развитие растений задерживается, а температуры выше биологического минимума ускоряют его.

В соответствии со шкалой микрофенологии продолжительность отдельных межфазных периодов представлена в таблице. Продолжительность вегетативного развития у Касатки значительно короче, чем у УСХИ 6. Несмотря на одинаковое количество сформировавшихся узлов -7...И в зависимости от условий года, вегетативное и генеративное развитие у сорта Касатка проходит быстрее, чем у сорта УСХИ 6.

Продолжительность вегетации и межфазных периодов, дни

Год	Посев-всходы	1 В сход ы-начало цветения	11 Цветение-образование бобов	ПТ Рост бобов	IV Налив семян	Созревание	Всходы— созревание	Посев-созревание
	—	Vi-Ri	R1-R4		Rg-R?	R? Rs	—	—
Касатка
2008	14	46	30	10	14	12	66	112
2009	16	45	27	8	10	9	54	99
2010	7	42	17	9	13	9	48	90
УСХИ 6
2008	14	57	31	12	17	9	69	126
2009	11	51	32	11	11	10	64	115
2010	7	48	18	9	16	10	53	101

В процессе формирования урожая у сои были выделены биологически обоснованные периоды, границы которых определены и привязаны к шкале микрофаз (табл.). Сорта существенно различались по продолжительности вегетации. Если рас- сматривать особенности развития сортов по продолжительности отдельных периодов, то можно отметить, что период вегетативного роста у Касатки значительно короче (на 6... 11 дней), чем у УСХИ 6, несмотря на одинаковое количество сформировавшихся узлов - 7... 11, в зависимости от условий года. Периоды П, III и IV у сорта УСХИ 6 продолжительнее в сумме на 6... 10 дней (табл. 1). Сорт Касатка во все годы исследований опережал раннеспелый сорт УСХИ 6 по датам наступления фаз цветения, формирования бобов, полного созревания.

Значительное влияние на продолжительность отдельных периодов и вегетации в целом оказывают не только особенности сортов, но и метеорологические условия вегетационного периода. В нормальные по увлажнению годы (2008...2009 гг.) продолжительность вегетации сорта Касатка составила от посева до созревания 115...126 дней, в то время как у сорта УСХИ 6 -126...140 дней. В экстремальном по погодным условиям 2010 году развитие растений было ускоренным (табл.).

В 2008...2009 гг. в среднем от посева до созревания у сорта Касатка прошло 120 дней, а у сорта УСХИ 6-133 дня. Периоды налива семян и созревания составляют 20...25 дней. У сорта УСХИ 6 они обычно приходятся на конец августа - сентябрь, когда в условиях Московской области погодные условия часто неблагоприятны для завершения этих процессов.

Температурный фактор имеет большое значение для выращивания сои в условиях Московской области. В опытах были впервые установлены требуемые для продукционного процесса суммы температур по периодам развития, что особенно важно для сои на последних этапах налива и созревания семян.

В условиях Центрального Нечерноземья лимитирующим фактором является не общая сумма активных температур за вегетацию, а их сумма и напряженность в периоды налива и созревания семян, о чём свидетельствуют данные 2008 года, когда среднесуточная температура в эти периоды была значительно ниже биологического минимума (+ 15 С), особенно для сорта

УСХИ 6, и составила 8,6 С Поэтому в 2008 году созревание сорта УСХИ 6 не было завершено, уборка проводилась в конце сентября при высокой влажности семян.

Так, если в среднем за 2008-2010 гг. у сорта Касатка температура в период созревания составила 20,6 С, то у сорта УСХИ 6 - 14,5 С. При таких условиях у сои происходит замедление процесса налива и созревания семян, так называемая «консервация». В условиях Московской области подобные погодные условия в августе - начале сентября встречаются довольно часто, и очень важно, чтобы соя к началу этого периода практически полностью завершила вегетационный период, иначе он растягивается на продолжительное время.

В исследованиях также была определена сумма активных температур, необходимая для прохождения всех этапов вегетации. У сорта Касатка она составила в среднем 2000 С, у сорта УСХИ 6 - 2200 С

Выводы

• 1.    Сорта сои Касатка и УСХИ 6, относящиеся к группе раннеспелых (03), существенно различались по продолжительности вегетации. В нормальные по увлажнению годы (2008...2009 гг.) продолжительность вегетации сорта Касатка составила от посева до созревания 115...126 дней, в то время как у сорта УСХИ 6 -126... 140 дней. Развитие растений в экстремальных погодных условиях 2010 года было ускоренным. Сорта существенно различались по продолжительности вегетации. Период от всходов до начала цветения у сорта УСХИ 6 по сравнению с сортом Касатка был продолжительнее на 6... 11 дней.

• 2.    В условиях Центрального Нечерноземья лимитирующим фактором является не общая сумма активных температур за вегетацию, а их сумма и напряженность в периоды налива и созревания семян. У сорта Касатка температура в период созревания составила в среднем 20,6 С, а у сорта УСХИ 6 - 14,5 С. При таких условиях у сои происходит замедление процесса налива и созревания семян, так называемая «консервация». В условиях Москов-

• ской области подобные погодные условия в августе-начале сентября встречаются довольно часто и очень важно, чтобы соя к началу этого периода практически полностью завершила вегетационный период, иначе он растягивается на продолжительное время.

• 3.    В жарком и засушливом 2010 году средние значения температур по периодам были выше в среднем на 6.8 С. При этом особенно значительно (на 10...14 дней) у обоих сортов сои сократилась продолжи-тел ьность периода цветен ия-образования бобов.