Продуктивність сої в умовах Полісся залежно від елементів технології вирощування

177
Продуктивність сої в умовах полісся залежно від елементів технології вирощування

Соя – високотехнологічна культура, яка потребує наукового підходу до вдосконалення елементів технології її вирощування з урахуванням умов регіону та біологічних особливостей культури. Впровадження у виробництво ефективних, конкурентоспроможних і адаптованих до умов середовища технологій вирощування, які базуються на науково обґрунтованому розміщенні сої в сівозміні, диференційованому обробітку ґрунту, раціональній, оптимізованій системі мінерального та бактеріального живлення, забезпечить отримання високих і сталих урожаїв культури.

При вирощуванні сої в різних ґрунтово-кліматичних умовах її потреба в поживних елементах неоднакова. Єдиної думки щодо мінерального живлення сої на ясно-сірих ґрунтах Полісся немає.

Найвищі врожаї культури отримують у разі вирощування її на багатих на органічні та мінеральні речовини ґрунтах з реакцією ґрунтового розчину, близькою до нейтральної (рН-6,5).

Метою наших досліджень було визначити і обґрунтувати вплив норм мінеральних добрив, інокуляції насіння та позакореневого підживлення на формування врожайності сортів сої в умовах Полісся України.

Об’єктом дослідження є процеси росту і розвитку рослин сої, формування врожайності насіння та накопичення азоту в ґрунті.

Предмет дослідження: ранньостиглі сорти КиВін і Устя, мінеральні добрива, інокуляція насіння, позакореневе підживлення комплексним добривом на хелатній основі та продуктивність сої.

Досліди проводили впродовж 2012–2017 рр. на дослідному полі Житомирського національного агроекологічного університету в Черняхівському районі Житомирської області.

Дослід закладено в 4-разовій повторності, розміщення варіантів – систематичне. Площа посівної ділянки – 31,2, облікової – 25,3 м2.

Ґрунт дослідної ділянки – ясно-сірий, щільність – 1,17–1,3 г/см3, загальна пористість – 48–51,6%, вміст азоту – 61,6 мг/кг, рухомих форм Р2О5 – 160 мг/кг, обмінного К2О – 65 мг/кг, рН 5,9.

Для підвищення врожайності зерна насіння обробляли інокулянтом Оптимайз у нормі 280 г на 1 ц насіння сої, що містить специфічні вірулентні активні штами бульбочкових бактерій роду Bradyrhizobium japonicum для поліпшення симбіозу рослин із бульбочковими бактеріями. У період бутонізації проводили позакореневе підживлення рослин комплексним добривом на хелатній основі Кристалон універсальний у нормі 2 кг/га, яке містить N18Р18К18 і комплекс мікроелементів.

У польовому досліді визначали симбіоз рослин із бульбочковими бактеріями, масу бульбочок, а також кількість біологічного азоту за методикою Г. С. Посипанова. Як свідчать результати досліджень, соя належить до групи культур, у яких бульбочки розміщені компактно навколо кореня на глибині 10–12 см в радіусі до 12 см.

Для визначення наявності бульбочок на коренях рослин у різні фази росту та розвитку відбирали моноліти ґрунту діаметром 50 см і глибиною 0–20 см. Після повного очищення коріння від ґрунту бульбочки просушували і відокремлювали від коренів, зважували і визначали їх кількість.

Під основний обробіток ґрунту вносили гранульований суперфосфат – 19,5% д. р. (ГОСТ 5956-78) і хлористий калій – 60% д.р. (ГОСТ 4568-95). Навесні боро­нували і вносили аміачну селітру – 34,4% д. р. (ГОСТ2-85Е).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Погодні умови в роки проведення досліджень істотно різнилися. Найсприятливішим для росту та розвитку сої виявився 2012 р. – рослини отримали достатню кількість продуктивної вологи та забезпечили високий рівень урожайності. Помірно вологим був 2013 р., а в 2014 р. рослини сої потрапили під вплив тривалої посухи, відтак їх приріст збільшився лише на 11,8 см, що становить 14%. Це пояснюється процесом живлення фіксованим азотом повітря і додатковим позакореневим підживленням у період формування і наливу бобів.

Погодні умови у квітні 2016 р. характеризувалися достатніми запасами продуктивної вологи в орному шарі ґрунту та середньодобовою температурою повітря 10оС, що сприяло проведенню сівби в добре зволожений ґрунт. Ріст і розвиток сої впродовж вегетаційного періоду супроводжувався достатньою кількістю опадів і сумою активних температур.

Запаси продуктивної вологи у квітні 2017 р. були обмеженими. Вегетаційний період характеризувався недостатньою і нерівномірною кількістю опадів, які були меншими порівняно з 2016 р. на 15–17%. Середня температура повітря коливалася в межах 18,9–23,4оС, а в окремі періоди досягала до 33оС, що призводило до спеки. В результаті таких умов урожайність сої в 2017 році була меншою на 20% порівняно з 2016 р.

Результати проведених досліджень підтвердили, що морфологічна будова сої, її загальна висота, бічне гілкування та висота розміщення нижнього бобу залежать від сортових особливостей і елементів технології вирощування (рис. 1).

Рис. 1. Морфологічна будова сої залежно від удобрення та інокуляції насіння: 1– контроль; 2 – інокуляція; 3 – позакореневе підживлення; 4 – І + ПП; 5 – N60Р60К60; 6 – N60Р60К60 + І; 7 – N60Р60К60 + ПП; 8 – N60Р60К60 + І + ПП
Рис. 1. Морфологічна будова сої залежно від удобрення та інокуляції насіння: 1– контроль; 2 – інокуляція; 3 – позакореневе підживлення; 4 – І + ПП; 5 – N60Р60К60; 6 – N60Р60К60 + І; 7 – N60Р60К60 + ПП; 8 – N60Р60К60 + І + ПП

Дослідженнями також встановлено, що мінеральні добрива значною мірою впливали на показники лінійного росту основного стебла. Так, на ділянках з інокульованим насінням сорту КиВін рослини досягали висоти 87,0 см. За внесення добрив спостерігалася тенденція до її збільшення. Інокуляція насіння в поєднанні з внесенням добрив у дозі N60Р60К60 сприяли підвищенню висоти на 4,4 см порівняно з варіантом без добрив.

За позакореневого підживлення без внесення добрив рослини досягали висоти 85 см. Проведення позакореневого підживлення на фоні добрив N60Р60К60 сприяло підвищенню висоти на 6,5 см порівняно з варіантом без внесення добрив.

У варіантах досліду з поєднанням інокуляції та позакореневого підживлення на фоні внесення добрив висота рослин сої була найвищою.

Висота прикріплення нижнього бобу є важливим показником для скорочення втрат урожаю в період збирання культури. У наших дослідженнях вона прямо залежала від висоти рослин і змінювалася разом із нею.

Середня кількість бобів на рослині коливалася в межах 12,9–18,5 шт., насіння в бобах – 2,0–2,5 шт., а найвища маса 1000 насінин становила 118,0 г.

Що ж до ранньостиглого сорту Устя, то висота рослин, а також кріплення нижнього бобу були нижчими порівняно з сортом КиВін. Водночас кількість насіння на рослині та маса 1000 насінин перевищували показники сорту КиВін.

Також було встановлено, що оптимальною нормою внесення мінеральних добрив є N60P60K60.

З метою формування високої продуктивності сої впродовж вегетаційного періоду визначено, що проведення інокуляції насіння інокулянтом Оптимайз сприяло активному лінійному росту і утворенню бічних стебел (гілкування), висота яких досягала 68,2 см, тобто приріст відносно контролю становив 12,4 см. Інокуляція насіння на мінеральному фоні забезпечувала приріст у висоту на 13,7 см порівняно з варіантом без інокуляції. Максимально можлива висота стеблестою – 86,0 см отримана на фоні внесення мінеральних добрив, інокуляції насіння та проведення позакореневого підживлення у фазу наливу бобів.

Насіння сорту Устя характеризується високою масою 1000 зернин. На наших ділянках цей показник коливався в межах 155,2–168,2 г, а найвищий результат було отримано за внесення мінеральних добрив у дозі N60Р60К60 із проведенням інокуляції насіння: він становив 166,4 г та 168,2 г з додатковим позакореневим підживленням.

Найсприятливішими за погодними умовами для розвитку бульбочок були 2012–2013 рр. досліджень, а 2014 р. виявився посушливим, і симбіоз бактерій з корінням рослин сої дещо пригнічувався.

Так, в середньому по сорту КиВін у контрольному варіанті (без добрив) кількість бульбочок становила 30 шт., їх маса – 182 кг/га (табл. 1).

Таблиця 1. Симбіотична ефективність сої залежно від сортових особливостей, удобрення та інокуляції

За внесення мінеральних добрив у нормі N60P60K60 кількість і маса сирих бульбочок збільшилися відповідно на 16 шт. та 70 кг/га. У варіанті з застосуванням позакореневого підживлення кількість бульбочок становила 58 шт./рослина, їх маса – 217 г/га. За внесення мінеральних добрив у дозі N60Р60К60 у поєднанні з позакореневим підживленням кількість бульбочок збільшилася на 41 шт., а їх маса підвищилася на 78 кг/га порівняно з варіантом проведення лише позакореневого підживлення.

Внесення добрив в дозі N30Р60К60 під зяблеву оранку та N30 навесні під передпосівну культивацію ґрунту забезпечило приріст біологічно фіксованого азоту повітря на 38,5% порівняно з контролем, що ідентично варіанту, в якому застосовувалось лише оброблення насіння інокулянтом Оптімайз. На фоні внесення мінеральних добрив та інокуляції насіння маса біологічно фіксованого азоту становила 84 кг/га, що еквівалентно 247 кг аміачної селітри.

Симбіотична азотфіксація

СИМБІОТИЧНА АЗОТФІКСАЦІЯ

В атмосферному повітрі міститься близько 76% азоту в формі газу N2, недоступного для живлення рослин.

Проте завдяки унікальній здатності бобових формувати симбіотичні відносини з бактеріями роду Bradyrhizobium і Rhizobium газ N2 конвертується в амонійну форму азоту, придатну для використання рослинами. Ця взаємо­дія відбувається в бульбочках, де містяться відповідні бактерії.

За встановленими даними, до 70% загального споживання азоту соя отримує за рахунок біологічної фіксації його з повітря завдяки симбіозу з бульбочковими бактеріями.

Інтенсивний розвиток бульбочкових бактерій на варіанті з застосуванням інокуляції насіння, внесенням мінеральних добрив і проведенням позакореневого підживлення забезпечив збільшення фіксованого азоту повітря сорту КиВін у 2 рази.

Показники маси бульбочок сорту Устя на всіх варіантах досліджень були вищими за сорт КиВін. Особливо необхідно відмітити позитивний вплив на масу бульбочок інокуляції насіння на фоні внесення мінеральних добрив, що забезпечило збагачення ґрунту азотом у кількості 120,7 кг/га.

І. С. Шатілов розробив основи програмування врожаю сільськогосподарських культур, куди відноситься і структура врожаю (табл. 2).

Таблиця 2. Структура врожайності сої залежно від елементів технології вирощуванняЗа роки досліджень (2012–2017 рр.) густота стеблестою раньостиглих сортів КиВін та Устя перед збиранням коливалась в межах 650 тис. шт/га. Втім, кількість бобів на рослині різнилась, що залежить від сортових особливостей і елементів технології вирощування. Так, якщо у сорту КиВін найбільша їх кількість становила 17,4–18,5 шт., то у сорту Устя – 21,7–23,5 шт.

Кількість насіння у бобах була майже однаковою і коливалась у межах 2,0–2,5 шт. Загальна кількість насіння на рослині в сорту Устя порівняно з сортом КиВін на варіантах із застосуванням мінеральних добрив була більшою на 6,5–10,5 шт. А оскільки маса 1000 насінин у сорту Устя більша, ніж у сорту КиВін, на 48,4–50,8 г, це спричинило збільшення урожайності сої на 0,8 т/га.

Застосування інокуляції насіння в поєднанні з позакореневим підживленням забезпечило урожайність сорту КиВін 2,7 т/га і сорту Устя 3,07 т/га. При інокуляції насіння на фоні внесення мінеральних добрив врожайність становила 2,83 та 3,45 т/га відповідно. Проте найвищий врожай (3,13–4,05 т/га) було отримано на варіанті з забезпеченням живлення рослин впродовж вегетаційного періоду, де достовірний приріст у сорту КиВін становив 1,35 т/га, а сорту Устя – 1,52 т/га (табл. 3).

Таблиця 3. Урожайність сої залежно від сортових елементів технології вирощування, т/гаВ органічному землеробстві соя вважається однією з найважливіших культур, оскільки здатна залишати у ґрунті приблизно 120 кг біологічного азоту, що рівноцінно 3 ц аміачної селітри. За цінами на 2017 рік це еквівалентно 2700 грн на кожному гектарі посіву.

Якщо проаналізувати найвищу за роки досліджень урожайність сорту КиВін – 3,5 т/га, то за середньої ціни зерна сої близько 11 тис. грн/т вартість врожаю становитиме 38 500 грн. При затратах на вирощування 12 тис. грн/га умовно чистий прибуток становитиме 26 500 грн/га. Для сорту Устя ці показники будуть іще вищими.

Не варто забувати і про таку важливу властивість сої, як збагачення ґрунту біологічним азотом повітря.

ВИСНОВКИ

Таким чином, в умовах Полісся України на ясно-сірих ґрунтах обробка насіння інокулянтом Оптимайз, внесення мінеральних добрив у нормі N60Р60К60 і проведення позакореневого підживлення забезпечило отримання врожайності ранньостиглих сортів сої КиВін та Устя 3,13 і 4,05 т/га відповідно.

Також це дало змогу збагатити ґрунт біологічно фіксова­ним азотом повітря в обсязі 94,5–122 кг/га.

В. Г. Дідора, д-р с.-г. наук, професор, засл. працівник сільського господарства, Житомирський національний агроекологічний університет України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2020

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram