Влияние подготовки семян на урожайность сои

уникальной технической зернобобовой культурой, поскольку семена содержат богатый биохимический состав. Авторы отмечают, что при глубокой переработке семян можно получить около 60% ценных органических соединений (протеина и растительного жира) (Белышкина, 2018; Головина, Зотиков, 2019;

Белышкина, Гуреева, 2020; Шабалдас, 2023).

Добиться увеличения валового сбора семян сои можно как за счет увеличения посевных площадей, так и на основе разработки сортовой ландшафтноориентированной технологии возделывания. По данным статистических исследований ДАЙДЖЕСТ ФАНУ Востокгосплан (2022), в мире посевные площади под соей с целью производства высокобелкового зерна, с 2011 по 2021 г. увеличились на 26,4%, что составляет 130,4 млн. гектаров. Валовый сбор зерна в 2021 г. в мире составил 352 млн. тонн, что больше уровня 2011 г. на 46%.

Средняя урожайность сои в РФ в последние годы составила около 1,57 т/га. В передовых хозяйствах на новых сортах получали до 2,5-2,6 т/га. По данным Е.Г. Котляровой и В.Г. Грициной (2021), достижения селекции и благоприятные климатические условия, которые соответствуют биологическим особенностям культуры, позволили Белгородской области стать рекордсменом по урожайности семян сои - средняя урожайность составляет 24 ц/га.

Разработке агроприемов возделывания сортов сои в России занимаются многие исследователи (Асокин, 2007; Парахин и др., 2008; Дорохов, А.С. 2019; Пискунов и др., 2019; Белышкина и др., 2020; Сине-говская и др., 2020; Резвякова др., 2023). Непосредственно в Орловской области созданию сортов сои и вопросам сортовой агротехнологии посвящены научные изыскания сотрудников ФГБНУ федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур – Зотиков В.И., Головина Е.В., Бударина Г.А., Цуканова З.Р., Гуринович С.О., Панарина В.И. и др.

Инокуляция семян сои бактериальными препаратами является широко известным и давно применяемым элементом технологии при выращивании сои (Агафонов, Голубь, Бекмурзаева, 2015). Исследованиями доказано, что при обработке семян препаратами, содержащими специализированные бактерии из рода Rizobium, создаются наиболее благоприятные условия для роста и развития растений, что положительно влияет на процесс симбиоза и в целом на продуктивность сои (Агафонов, Шабалдас, 2018). В благоприятные по влагообеспеченности годы соя может усваивать до 180-200 кг/га биологического азота.

Борьба с семенной инфекцией, а также стимуляция работы бобово-ризобиальной системы являются одними из важных агротехнических приемов при выращивании сои.

Цель исследований. Повысить урожайность сои в почвенно-климатических условиях Центрального-Черноземного региона за счёт комплексной подготовки семян к посеву. В задачи исследований входило изучение влияния подготовки семян к посеву на всхожесть, симбиотическую активность и урожайность культуры.

Объекты и предмет исследований. Объектом исследований являлся агроценоз сои сорта Свапа. Предмет исследований – влияние комплексной подготовки семян, включающей протравитель, инокулянт и стимулятор роста и развития на продуктивность сои.

Программа и методика проведения исследований

Полевые опыты проводились в 2021-2022 гг. на опытном поле НОПЦ «Интеграция» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ. В опыте применяли отвальную основную обработку почвы в осенний период при помощи сельскохозяйственной техники – трактора МТЗ-1221 с плугом ПН-4-35 на глубину пахотного слоя 22-25 см. Боронование проводили ранней весной при помощи бороны БЗСС-1 для рыхления верхнего пахотного слоя и закрытия влаги. Предпосевная культивация проводилась при помощи культиватора КПН-4 на глубину 5-7 см.

Предшественник - яровая пшеница. Посев семян сои производили при наступлении благоприятных погодно-климатических     условий     в     мае широкорядным способом из расчета 0,5 млн./га всхожих    семян.    Расположение    делянок систематическое. Повторность опыта трехкратная. Посевная площадь делянок составила 100 м2. Учетная площадь делянок составила 80 м2. Для определения    потребностей    в    NPK    на запланированный урожай применяли балансовый метод с использованием данных агрохимического обследования полей. Основную часть удобрений вносили под основную обработку пахотного слоя в дозах N30P30K30 в виде нитрофоски, а оставшуюся часть азотных удобрений N30 вносили под припосевную обработку почвы.

Для борьбы с сорной растительностью применяли по всем вариантам опыта следующие гербициды: до всходов Бриг, КС (500 г/л прометрина) 3 л/га -почвенный гербицид. Эффективен против широкого спектра однолетних двудольных и злаковых сорняков, в том числе трудноискоренимых. Применение препарата не оказывает воздействия на последующие культуры в севообороте и обеспечивает надежную защиту на протяжении 30 дней.

После всходов - Бенито, ККР (300 г/ л бентазона) 2,5 л/га для защиты сои от двудольных сорняков и Хилер, МКЭ (40 г/л квизалофоп-П-тефурила) 1 л/га для контроля однолетних и многолетних злаковых сорняков.

Для защиты от вредителей применяли при достижении экономического порога вредоносности инсектицид Пирелли, КЭ (400 г/л хлорпирифоса + 20 г/л бифентрина) 1 л/га - комбинированный инсекто-акарицид широкого спектра действия.

Для защиты от грибковых болезней по вегетации в фазу бутонизации – начала цветения применяли препарат Мистерия, МЭ (80 г/л пираклостробина + 80 г/л тебуконазола + 40 г/л дифеноконазола) 1,2 л/га.

В опыте использовали.

Гераклион, КС (400 г/л тирама + 25 г/л тебуко-назола + 15 г/л азоксистробина) - фунгицидный протравитель на сое пролонгированного действия до 6 недель. Обладает частичным бактериальным действием.

Комплексное минеральное удобрение Биостим Старт (табл. 1).

Таблица 1 – Состав препарата Биостим Старт, %

Свободные аминокислоты растительного происхождения	Поли сахариды	Азот (N общ.)	Р 2 О 5	К 2 О	MgO	Fe	Mn	Zn	Cu	B	Mo
5,5	7,0	4,5	5,0	2,5	1,0	0,2	0,2	0,2	0,1	0,1	0,01

Ризоформ Соя на основе бактерии Bradyrhizobium japonicum, титр 10⁹-10¹⁰ КОЕ/мл. Инновационный высокоэффективный инокулянт в жидкой формуляции для обработки семян сои, а также для внесения в почву при посеве. Для инокуляции семян сои микробиологическое удобрение Ризоформ Соя смешивают со стабилизатором-прилипателем «Статик» в соотношении 1:1 в расчетных количествах.

Совместная обработка семян сои происходила за две недели до посева препаратом Биостим Старт - 0,8 литров на тонну семян и фунгицидом Гераклион 1,2 л/т с добавлением микробиологического инокулянта

Ризоформ Соя 1,5 и 1,8 л/га и стабилизатора-прилипателя Статик 1,5 и 1,8 л/га .

Схема подготовки семян к посеву

• 1.    Гераклион 1,2 л/т – контроль;

• 2.    Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т;

• 3.    Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,5 л/га + Статик 1,5 л/га;

• 4.    Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/га + Статик 1,8 л/га.

При определении всхожести семян руководствовались ГОСТ Р 52325-2005. Качественные показатели посевного материала показаны в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристика высеянных семян

Сорт	Репродукция	Чистота, %	Всхожесть, %	Масса 1000 семян, г
Свапа	РСт	99,9	95,0	129,0

РСт - репродукционные семена, предназначенные не на семенные цели, а для производства товарной продукции (Информация ГОСТ Р 52325-2005).

Перед подготовкой посевного материала семена были отданы в филиал ФГБУ «Россельхозцентр» по

Орловской области для проведения фитопатологической экспертизы методом проращивания в рулонах и микроскопировании. Были получены следующие результаты (табл. 3).

Таблица 3 – Результаты фитопатологической экспертизы семян сои сорта Свапа

Наименование культуры, сорта, репродукции	Общий % зараженных семян	В т.ч. заражение по видам болезни, %						Степень поражения, балл	% невзошедших семян
		о н S X о о	о к м е	о н ^ § О 5 “		О
Соя Свапа, РСт	16,0	-	5,0		4,0	4,0	3,0	I-III	6,0

По результатам фитопатологической экспертизы отмечено, что пораженность семян сои сорта Свапа составляет 16% при балле поражения от 1 до 3-х.

Фузариоз поражает всходы и взрослые растения сои. Проростки деформируются, неравномерно утолщаются, на семядольных листьях с верхней и нижней стороны появляются глубокие круглые, бурые язвы, которые при высокой влажности могут покрываться розовым налетом. Пораженные ростки, погибают. Пораженные семена чаще не дают всходов, и покрывается беловато-розоватым налетом. Фузариоз сои особенно опасен на ранней стадии вегетации и способен уничтожить до 30% урожая культуры.

Оптимальные температуры воздуха для развития и сои, и фузариоза ≈ 24 - 28 °С, но гриб прорастает раньше - уже при температуре почвы 5 °С, тогда как для дружных всходов сои нужны температуры 15-18 °С, таким образом, риск инфицирования очевиден.

Альтернариоз сои – заболевание сои, приводящее к засыханию листьев растений, а также может привести к гибели всех посевов.

Плесневение семян сои - заболевание, вызываемое комплексом патогенов. Приводит к сильной потере густоты стояния растения, в отдельные годы и при совершении агротехнических ошибок может стать причиной потери до 100% урожая.

Антракноз более чем в 2 раза может снижать массу растений, количество и массу бобов и семян.

В нашем опыте в 2021 году лабораторная всхожесть семян сорта сои Свапа составила 93-95%, в 2022 году была на 2% выше – 95-97%. В оба года исследований лабораторная всхожесть была выше на варианте с комплексной обработкой семян протравителем, удобрением и инокуляцией в максимальной дозе - Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/га + Статик 1,8 л/га. В среднем за 2 года лабораторная всхожесть семян по вариантам различалась в пределах двух процентов и составила 94-96%.

На контрольном варианте полевая всхожесть по

40   1-------------------------------------------- сравнению с лабораторной в 2021 году была ниже на 7%, в 2022 - на 9%. Это обусловлено менее благоприятными условиями 2022 года в отношении влаго-обеспеченности и температурного режима почвы.

По всем вариантам опыта в 2022 году полевая всхожесть уступала на 8-10% лабораторной по сравнению с предыдущим годом.

В среднем за 2 года полевая всхожесть семян сои составила 86-90%. Лучшие результаты выявлены на вариантах с применением Ризоформ Соя 1,5 л/га + Статик 1,5 л/га и Ризоформ Соя 1,8 л/га + Статик 1,8 л/га – 89-90%.

Симбиотическая активность в зависимости от применяемых биопрепаратов для инокуляции семян сои

Наиболее дешёвым и доступным способом обеспечения растений азотом в период вегетации является симбиотическая фиксация азота воздуха. Использование инокулянтов позволяет сократить расходы при выращивании сои, что обусловлено необходимости внесения меньшего количества химических удобрений.

В отличие от других растений, соя использует нитраты в процессе синтеза белков и аминокислот. Отличительной особенностью данной культуры является ее способность усваивать азот из атмосферы. При этом, вносимые бактерии формируют своего рода защитный слой между растением и почвой, что позволяет исключить возможность насыщения конечной продукции вредными соединениями.

Основные требования к инокулянтам:

Вносимые микроорганизмы должны обладать определенными характеристиками, от которых зависит эффективность проведения симбиоза;

Высокие показатели конкурентоспособности, что обеспечивает проникновение в растение при наличии аналогичных или дифференцированных штаммов;

Предрасположенность к симбиозу именно с определенным кругом растений, что гарантирует хорошие показатели и высокую эффективность обработки;

Наличие способности преобразовывать азот в специальные соединения, необходимые для эффективного роста и развития растения;

Возможность приводить к существенному повышению урожайности и способности самого растения получать азотные соединения;

Важным параметром используемых бактерий является их стерильность, то есть полное отсутствие опасных штаммов, которые могут снизить эффективность полезных бактерий, а также нанести другой вред растениям. Стоит отметить, что достаточно важное значение имеет срок хранения средств, так как присутствующие в них микроорганизмы склонны к постоянному росту. Через определенный период рост и развитие бактерий заканчивается и происходит их отмирание.

Для определения возможности увеличения урожая семян сои при организации симбиотической азотфиксации бобового растения сои и клубеньковых бактерий в опыте проводили инокуляцию семян перед посевом разными дозами Ризоформа Соя. В процессе вегетации учитывали симбиотическую азотфиксацию клубеньковых бактерий, поселившихся на корнях растений сои. В условиях темно серой лесной почвы на корневой системе сои образовывались активные клубеньковые бактерии независимо от того, проводилась инокуляция семенного материала или нет. На контрольном варианте (без инокуляции семян биопрепаратами) в фазу ветвления сои насчитывалось 15 шт./раст. в 2021 году и 17 шт./раст. в 2022 году. В зависимости от дозы бактериального препарата количество клубеньков колебалось от 19 до 22 шт./раст. в 2021 году и от 24 до 28 шт./раст. в 2022-м (табл. 4).

Таблица 4 – Влияние подготовки семян на количество и массу клубеньков у растений сои сорта Свапа в фазу ветвления

Вариант	Количество клубеньков, шт./раст.			Масса клубеньков, г/раст. (воздушно сухая)
	2021 г.	2022 г.	среднее	2021 г.	2022 г.	среднее
Гераклион 1,2 л/т – контроль	15	17	16	0,03	0,06	0,045
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т	17	14	15,5	0,05	0,08	0,065
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,5 л/т + Статик 1,5 л/т	19	24	21,5	0,08	0,13	0,105
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/т + Статик 1,8 л/т.	22	28	25	0,11	0,24	0,175

После отбора монолита с неповреждённой корневой системой и отмывания её от почвы были учтены белые и розовые клубеньки. В среднем за 2021–2022 гг. на контроле насчитывалось 16 шт./раст. клубеньков с общей массой 0,045 г/раст.

Обработка семян минеральным комплексным удобрением не способствовала увеличению количества клубеньков. На данном варианте их насчитывалось 15,5 шт./раст. Однако их масса превышала аналогичный показатель на контроле на 0,02 г/раст., т.е.

на 44%.

Обработка семян инокулянтом Ризоформ Соя в дозе 1,5 л/т позволила увеличить в среднем за два года количество клубеньков до 21,5 шт./раст. с массой 0,105г/растение, что превышает контроль на 133%.

Увеличение дозы инокулянта до 1,8 л/т увеличило количество клубеньков на корнях растений до 25 шт. и массу клубеньков до 0,175 г, т.е. на 289%. Это в очередной раз подтверждает роль инокуляции семян в повышении симбиотической активности растений.

Применяемые агроприемы оказали положительное влияние на формирование структуры урожая и урожайности сои в годы исследований. Так, в 2021 году на контрольном варианте количество бобов на растении составило 43 шт., масса семян – 12,1 г, масса 1000 семян – 138 г.

На варианте Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т получены аналогичные результаты, в пределах ошибки опыта.

На варианте Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,5 л/т + Статик 1,5 л/т прибавка по количеству и массе бобов с растения составила соответственно 7 и 5%. Масса 1000 семян осталась без изменений – 138 г. Максимальная прибавка по изучаемым показателям получена при увеличении дозы инокулянта до 1,8 л/т – 9,3; 9,1 и 2,9%.

Урожайность сои в 2021 году варьировала по вариантам от 1,32 до 1,53 т/га. Достоверная разница выявлена на варианте Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/т + Статик 1,8 л/т.

В 2022 году получены аналогичные результаты по количеству и массе бобов с растения и по массе 1000 семян. Достоверная прибавка урожайности выявлена на двух вариантах с обработкой семян инокулянтом Ризоформ Соя в дозах 1,5 и 1,8 л/т.

В среднем за 2021-2022 гг. на вариантах Герак-лион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,5 л/т + Статик 1,5 л/т и Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/т + Статик 1,8 л/т получена статистически достоверная ра з ница с контролем по количество бобов, массе семян с растения и урожайности семян сои (табл. 5).

Таблица 5 - Структура урожая и урожайность сои (в среднем за 2021-2022 гг.)

Вариант	Количество бобов, шт./раст.	Массасемян, г/раст.	Масса 1000 семян, г	Урожайность, т/га	± к контролю
Гераклион 1,2 л/т – контроль	43,5	12,5	138,5	1,36	–
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т	44,4	12,7	136,6	1,40	+0,04
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,5 л/т + Статик 1,5 л/т	46,5	13,1	138,5	1,53	+ 0,17
Гераклион 1,2 л/т + Биостим Старт - 0,8 л/т + Ризоформ Соя 1,8 л/т + Статик 1,8 л/т	47,6	13,6	142,6	1,58	+ 0,22
НСР 05	2,3	0,4	Fф	0,16	-

На данных вариантах урожайность составила соответственно 1,53 и 1,58 т/га, что превысило аналогичный показатель контрольного варианта на 0,17 и 0,22 т/га.

Таким образом, анализ результатов показал большое значение применяемых агроприемов подготовки семян сои к посеву. Лучшие результаты по изучаемым показателям выявлены при комплексном использовании протравителя Гераклион - 1,2 л/т, стимулятора роста и развития Биостим Старт - 0,8

л/т, инокулянта Ризоформ Соя 1,8 л/т (совместно с прилипателем Статик 1,8 л/т). Формирование клубеньковых бактерий на корнях растений на варианте без инокуляции семян свидетельствует о наличии в почве аборигенных популяций ризобий. Однако использование инокулянтов позволяет существенно повысить симбиотическую азотфиксацию за счет увеличения количества и массы клубеньковых бактерий.