Урожайність сортів сої за традиційної та органічної технологій вирощування

В Україні соя займає провідні позиції як експортно орієнтована та кормова культура, а також має стратегічно важливе значення в забезпеченні продовольчої та економічної безпеки країни.

За останніх 50 років розширилася географія вирощування сої, кількість країн, що її культивують, зросла до 91, значно збільшилися площі ріллі, що відводяться під цю культуру. У багатьох країнах соя займає від 18 до 50% посівних площ. В 2019 р. Україна посіла дев’яте місце серед країн­виробників сої у світі з показником валового збору в 3,7 млн т. В 2022 р. посівні площі сої в Україні становили 1,5 млн га, а валовий збір – 3,7 млн т. Основне виробництво сої в Україні розміщено у так званому «соєвому поясі», до якого входить зона Лісостепу. Так, останніми роками в цій зоні було розміщено 64,5% посівів сої, у Степу – 25,1%, Поліссі – 10,4%.

За даними науково­дослідного інституту органічного виробництва FiBL, у 2020 р. сою вирощували для виробництва органічної продукції на 0,25 млн га, що становить 29% від загальної площі органічно вирощених олійних культур у всьому світі. При цьому соя, вирощена за органічними стандартами, становить менше ніж 0,1% від загального світового виробництва цієї культури. Останнім часом у світі спостерігається поступове зростання виробництва органічно вирощеної сої.

Метою органічного сільського господарства є посилення екологічних процесів у екосистемах, які сприяють живленню рослин, але зберігають ґрунт і водні ресурси. Відповідно до органічних стандартів, забороняється використання синтетичних пестицидів, генетично модифікованих організмів і осадів стічних вод у сертифікованому органічному виробництві. За прогнозами, органічне рослинництво споживатиме в середньому на 39% менше енергії та генеруватиме на 77% менше викидів, що спричиняють глобальне потепління, і на 17% менше викидів, що руйнують озоновий шар, порівняно з традиційним.

Основними проблемами органічної системи виробництва є дефіцит азоту та конкуренція культурних рослин із бур’янами та шкідниками. Боротьба з бур’янами часто є проблемою в посівах з органічним вирощуванням, оскільки виробники обмежені механічним і біологічним контролем бур’янів, тоді як у традиційному сільському господарстві застосовуються механічні, біологічні та хімічні заходи боротьби з ними. Також спостерігається більша кількість і різноманітність комах на полях з органічним введенням господарювання, порівняно з традиційним.

В Україні розробка органічних технологій вирощування є актуальним завданням, адже вони сприятимуть підвищенню природної біологічної активності та відновленню балансу поживних речовин у ґрунті. Важливим є і дослідження органічного виробництва сої. Для широкомасштабного розвитку вітчизняного органічного виробництва цієї культури, безумовно, потрібно сформувати власну базу органічного насіння. Обмежуючим чинником, що стримує розширення посівних площ і підвищення урожайності сої, є високий рівень забур’яненості полів, який формується під дією антропогенного чинника та біологічних особливостей бур’янів. Тому при вирощуванні сої за органічної системи землеробства необхідно підвищувати загальну культуру землеробства з урахуванням агротехнічного методу боротьби з бур’янами, використання висококонкурентних сортів культури та дозволених заходів.

За даними G. Dozet та ін., середня врожайність сої була вищою на 24,09% за традиційного виробництва порівняно з органічним. Але середня ціна на органічну сою також вища на 30–38% порівняно з традиційним вирощуванням цієї культури. За M. A. Cavigelli та ін., урожайність сої була у середньому на 19% нижчою в трьох органічних системах введення рослинництва (2,88 т/га), ніж у традиційних системах (3,57 т/га), що пояснюється високою конкуренцією з бур’янами за її органічного вирощування.

Аналіз даних, проведений T. De Ponti та ін., свідчить, що врожайність сільськогосподарських культур становить за органічного вирощування орієнтовно 80% від традиційного. Аналіз 362 наборів даних також показав високу варіацію розриву врожайності органічного сільського господарства (стандартне відхилення 21%). Деякі з цих варіацій є систематичними. Врожайність певних культур відрізнялася більше ніж у 80%, наприклад, для сої та інших зернобобових, рису і кукурудзи.

Але за даними інших вчених, що порівнювали врожайність сої за традиційного та органічного вирощування, різниця між ними не була такою значною. Переваги органічних технологій вирощування включають менші витрати енергії та палива, стабільну врожайність, більший вміст органічної речовини і азоту, а також збереження вологи та водних ресурсів у ґрунті. Традиційні технології використовуються сільським господарством для задоволення потреб населення і тваринництва, що робить його більш стійким та економічно доцільним.

Зміни клімату і поширення екологізації в сільському господарстві створюють передумови для добору сортів сої різних груп стиглості, вивчення їх потенціалу продуктивності та якісних показників зерна за різних технологій вирощування. Метою наших досліджень була оцінка сортів сої за урожайністю і якісними показниками зерна за традиційної та органічної технологій вирощування.

Дослідження проводилися в 2021–2022 рр. в умовах Науково­виробничого центру Білоцерківського національного аграрного університету. В досліді вивчались середньоранньостиглі сорти сої Еверест, ЕС Професор і ДХ530 та середньостиглі сорти Віндзор, ЕС Палладор і Емперор. Соя вирощувалась за традиційною і органічною технологіями.

Традиційна технологія включала внесення ґрунтових гербіцидів Містраль (0,5 л/га) і Каліф (0,25 л/га) до появи сходів сої, післясходових гербіцидів Агіл (1 л/га) і Евентус (1,8 л/га) – у фазі 2–3 справжніх листків у сої та фунгіциду Кустодія (1 л/га) – перед початком буто­нізації.

Для сівби використовували насіння, попередньо оброблене фунгіцидом Maxim XL. Мінеральні добрива не вносили. Під попередник (ячмінь озимий) було внесено N₇₀P₄₀K₄₀.

Органічна технологія включала сівбу необробленим фунгіцидом насінням (лише інокуляція), застосування голчастої борони Striegel в міру появи проростків бур’янів (3–7 обробок) та біофунгіциду Фітохелп (0,8 л/га) перед початком бутонізації. Для збереження оптимальної густоти посіву за органічної технології, коли спостерігаються пошкодження внаслідок післясходового боронування, норму висіву насіння було збільшено на 17%. На площі, відведеній під органічну технологію, 4 роки не вносили мінеральні добрива і засоби захисту рослин. Буферна зона з полями із традиційною технологією становила 15 м.

Читати по темі: Очищення сої перед зберіганням

Ґрунт дослідної ділянки – чорнозем типовий вилугований, середньоглибокий, малогумусний, грубопилувато­легкосуглинковий на карбонатному лесі. Попередник в обох технологіях – ячмінь озимий. Спосіб сівби – вузькорядний (15 см). В обох технологіях застосовували передпосівну інокуляцію насіння препаратом ХіСтік Соя. Сівбу сої проводили в першій декаді травня. Норма висіву 600 тис. шт./га – для традиційної технології і 700 тис. шт./га – для органічної. Збирання проводили комбайном Massey Ferguson 16 MF за повного дозрівання зерна.

Погодні умови вегетації у 2021 р. можна характеризувати як сприятливі для росту і розвитку рослин сої. Сума опадів за вегетаційний період культури (травень – вересень) становила 376,1 мм, а середня температура повітря – 17,7°С. У 2022 р. кліматичні умови були несприятливими для росту та розвитку рослин сої, відмічено посухи в липні та серпні, в період формування – наливу зерна. Сума опадів у цьому році становила 220,3 мм за середньої температури повітря – 18,3°С.

ПОРІВНЯННЯ УРОЖАЙНОСТІ СОРТІВ СОЇ

За результатами досліджень встановлено, що врожайність зерна сої змінювалась у сорту Еверест від 2,14 т/га за органічної технології вирощування, до 3,35 т/га – у сорту Емперор за традиційної (табл. 1). Вища врожайність зерна (більше ніж 3,0 т/га) була за традиційної технології вирощування у середньостиглих сортів Віндзор, ЕС Палладор і Емперор. Максимальні значеннями цього показника отримано у сорту Емперор – 3,35 і 2,47 т/га. Серед середньоранньостиглих сортів вищою продуктивністю відзначався ДХ530 – 2,96 і 2,35 т/га, відповідно за традиційного і органічного вирощування.

Значно впливали на продуктивність культури погодні умови впродовж років досліджень. Так, у краще забезпеченому вологою 2021 р. врожайність сої становила 3,10–3,74 і 2,38–2,84 т/га відповідно за традиційного і органічного вирощування. В 2022 р. під дією несприятливих погодних факторів урожайність зерна сої була меншою на 17,8–24,1%, порівняно з попереднім роком. При цьому більше зменшення продуктивності культури у цей рік було на варіанті досліду з органічною технологією.

Аналіз урожайності зерна сої за групами стиглості свідчить, що різниця між середньоранньостиглою і середньостиглою становила за традиційного вирощування 0,38 т/га, а органічного – 0,20 т/га (рис. 1). Менша різниця у врожайності зерна за екологічного (органічного) вирощування пояснюється нижчою адаптивною здатністю пізньостиглих форм сої до лімітуючих чинників (бур’яни, елементи живлення, захист від хвороб тощо). Різниця у врожайності зерна між традиційною і органічною технологіями становила у середньоранньостиглих сортів 0,63 т/га, а у середньостиглих – 0,81 т/га.

ВПЛИВ НА ВМІСТ ПРОТЕЇНУ, ЖИРУ ТА ВОЛОГОСТІ ЗЕРНА

У середньому за два роки вміст протеїну в зерні сої становив 39,8–42,5% (табл. 2). Цей показник залежав від сортових особливостей та гідротермічних умов і не змінювався під впливом технології вирощування, що підтверджується і дослідженнями В. В. Любич та ін.. Практично всі сорти сої, що досліджувалися, мали вміст протеїну понад 40%, крім сорту Еверест, у якого цей показник за традиційної технології становив 39,8%.

У несприятливому 2022 р. відмічено зростання накопичення протеїну в зерні більшості сортів сої. Так, у зерні сортів Еверест, ЕС Професор, ДХ530 і ЕС Палладор цей показник був на 1,2–2,3% вищим порівняно з 2021 р. А у сортів сої Віндзор і Емперор вміст протеїну, навпаки, був на 0,9–1,4% нижчим. Це можна пояснити меншою адаптивністю цих сортів до несприятливих умов та передчасним припиненням вегетації рослинами, що відповідно впливає на зниження накопичення органічної речовини. У середньому по досліду найвищі показники вмісту протеїну в насінні сої були у сортів Віндзор (42,2%) і Емперор (42,3%).

Як і вміст протеїну, вміст жиру в зерні сої не залежав від технології вирощування. Відповідно до стандарту України ДСТУ 4694:2008, вміст жиру в зерні має становити не менше ніж 12,0%. За цим показником усі сорти сої відповідали вимогам стандарту, в середньому за два роки він був у межах 20,1–21,7% (табл. 3).

Середньостиглі сорти перевищували ці вимоги до вмісту жиру і становили 20,8–22,3%, а у стресовому 2022 р. –19,4–21,0%, що на 0,8–1,5% менше від стандарту. Найменша варіабельність за роками за вмістом жиру була у сорту ЕС Професор.

За даними T. Bøhn та ін., органічне соєве насіння мало вищу кількість цукрів, таких як глюкоза, фруктоза, сахароза і мальтоза, вищий загальний вміст протеїну, цинку та меншу кількість клітковини і насичених жирів, омега­6 жирних кислот, ніж насіння, отримане за традиційного вирощування і генетично модифікованої сої.

Вологість зерна у сортів, що досліджувалися, становила 11,7–13,9% і залежала від року й особливостей генотипу (табл. 4). За цим показником середньостиглі сорти на 0,5–1,9% перевищували середньоранньостиглі. Незважаючи на несприятливі погодні умови у весняно­літній період 2022 р., у вересні спостерігалась значна кількість опадів, що вплинуло на збільшення вологості зерна сої. Так, у 2022 р. цей показник був в межах 12,1–14,5%, а у 2021 р. – 11,2–13,5%.

За рахунок вищої урожайності зерна сої за традиційної технології вихід протеїну становив 1,11–1,42 т/га, жиру – 0,57–0,72 т/га, що на 21,0–24,7 і 21,5–25,6% більше, ніж за органічного вирощування (табл. 5). У середньому за два роки досліджень достовірної різниці за виходом протеїну та жиру з 1 га між деякими сортами не було. Найбільші середні значення цих показників отримано у сорту Емперор – 1,24 і 0,63 т/га відповідно.

ВИСНОВКИ

Встановлено, що врожайність зерна у середньоранньостиглих сортів сої (Еверест, ЕС Професор і ДХ530) становила за традиційної технології 2,88 т/га, за органічної – 2,24 т/га. У середньостиглих сортів (Віндзор, ЕС Палладор і Емперор) – 3,25 і 2,44 т/га, що на 0,37 і 0,20 т/га більше порівняно з середньоранньостиглими сортами.

Різниця у врожайності зерна між традиційною і органічною технологіями становила у середньоранньостиглих сортів 0,63 т/га, а у середньостиглих – 0,81 т/га. Вміст протеїну, жиру та вологість зерна сої залежали від сортових особливостей, погодних умов року і не змінювалися під впливом технології вирощування. У середньому за два роки вміст протеїну в зерні сої був у межах 39,8–42,5%, жиру – 20,1–21,7%, вологість – 11,7–13,9%. За рахунок вищої урожайності зерна сої за традиційної технології вихід протеїну становив 1,11–1,42 т/га, а жиру – 0,57–0,72 т/га, що на 21,0–24,7 і 21,5–25,6% більше, ніж за органічного вирощування.

У сорту Емперор отримано максимальні показники урожайності зерна (3,35 і 2,47 т/га), протеїну (1,42 і 1,05 т/га) та жиру (0,72 і 0,54 т/га), відповідно за традиційної та органічної технологій вирощування. Тому цей сорт можна рекомендувати для вирощування за обох технологій.

М. Б. Грабовський, Ю. В. Федорук, Т. О. Грабовська, М. В. Лозінський, Л. А. Козак, Білоцерківський національний аграрний університет

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2024