Вплив азотного живлення та щільності посівів на якість насіння сої

Сьогодні сою вирощують у більше ніж 40 країнах світу на загальній площі понад 50 млн га. Таке значне поширення культури пояснюється універсальніс­тю її використання, що  зумовлено максимально сприятливим поєднанням у насінні органічних і мінеральних речовин.

Високу продовольчу цін­ність має соєва олія, що містить тригліцериди насичених і ненасичених жирних кислот, вітаміни, каротиноїди, а також фосфатиди, що мають не­абияке фізіологічне значення. У різних умовах вирощування сої на території України вміст олії в насінні коливається у межах 13–26%. Тобто він залежить від агротехнічних умов вирощування, метеорологічних умов і лише певною мірою – від сорту.

Що стосується впливу густоти посіву на якість насіння сої, то висновки вчених неоднозначні. Одні стверджують, що зі збільшенням густоти вміст білка в сої зменшується, а олії – збільшується. Водночас результати досліджень інших учених доводять, що збільшення щільності посіву сприяє підвищенню вмісту протеїну в насінні сої і змен­шенню олії. Також, на думку окремих авторів, змінюючи умови азотного живлення рослин, можна на 20–50% підвищити вміст білка в насінні.

БОРОТЬБА ЗА ЯКІСТЬ

Серед найбільш поширених зернобобових культур соя займає одне із чільних місць. Вона поєднує в собі два найважливіших складники для існування живих організмів – білок (36–42%) і олію (19–24%). Завдяки білку соя визнана міжнародною організа­цією ЮНЕСКО як стратегічна харчова культура.

За даними ФАО ООН, білок сої прийнято за стандарт рослинних білків. Він містить 10 замінних та 8 незамінних амінокислот і майже ідентичний за якістю тваринному білку, при цьому легко засвою­ється. Соєвий білок на 88–95% представлений водорозчинною фракцією глобулінів (60–81%), альбумінів (8–25%), важкорозчинних глобулінів (3–27%).

Феномен сої пояснюється її рідкісним хімічним складом. В її насінні містяться майже всі органічні речовини: 35–55% білка, 18–23% олії, 25–30% вугле­водів, 5–6% мінеральних речовин, а також ферменти, різноманітні вітаміни і фосфатиди. Соєвий білок біоло­гічно повноцінний, ідеально збалансований за аміно­кислотним складом. Його перетравність досягає 90%, що відповідає білку курячого яйця. Порівняно із м’ясом, він містить майже в 2 рази більше фосфорної кислоти і в 4 рази більше мінеральних речовин.

У декларації про вплив соєвого білка на здоров’я людей вказано, що споживання 25 г цього продукту протягом доби суттєво зменшує ризик серцевих захворювань. Отже, соя – джерело збалансованого за амінокислотним складом і вмістом екологічно чистого білка, що на 90% засвоюється організмом людини. Потенційні можливості сої в накопиченні великої кількості високоякісного білка роблять цю культуру досить перспективною для України.

Різниця в урожайності одного і того самого сорту залежно від умов формування насіння на материн­ських рослинах може сягати 80–120%. Досліджено, що показники якості насіння сої досить мінливі й залежать від погодних умов, сорту, технології вирощування тощо. За допомогою агротехнічних заходів можна змінити фізичні показники сорту та хімічний склад насіння.

Читати по темі: Живлення сої та вплив стресових чинників на врожайність

Так, на думку одних авторів, головна роль у формуванні насіння з високим вміс­том перетравного протеїну належить азоту. Як відомо, соя споживає азот із ґрунту і повітря. Інші стверджують, що достатньо невеликої дози (N₃₀P₄₀ + інокулянти), щоб забезпечити найбільше білка для сортів сої Аратта та Софія за норми висі­ву 600 тис. шт./га.

Науковці доводять, що щільність посіву сої та­кож впливає на якісні показники її насіння. У варіанті з основним фоном удобрення N₃₀P₆₀К₆₀ показник збору сирого протеїну за рядкового спосо­бу сівби становив 1,13 т/га, а за широкорядного – 1,29 т/га (1,43 та 1,80 т/га). Вміст олії в насінні сої коливався в межах 17,5–18,7%. Вміст білка в насінні сої був найбільшим за меншої густоті стоян­ня рослин – 38,3–38,5%, а вміст олії за більшої – 19,4–19,8%.

Аналіз якісних показників свідчить, що накопи­чення олії в насінні сої відбувається за зворотною залежністю щодо накопичення білка. Зі збільшен­ням густоти рослин на одиницю площі вміст олії в насінні сої на 0,3–1,3% менший порівняно з рослинами із меншою щільністю. Тому не менш важливим питанням, дослідженням якого займали­ся чимало вчених, є особливості якіс­ного складу насіння сої, основним аспектом якого є поєднання підвищеного вмісту білка та вмісту олії.

Отже, питання високої якості насіння сої в умо­вах зрошення вивчене недостатньо, що свідчить про актуальність дослі­дження впливу різних заходів при її вирощуванні на хімічний склад насіння.

ДОСЛІДЖЕННЯ АЗОТНОГО ЖИВЛЕННЯ ТА ЩІЛЬНОСТІ ПОСІВІВ

Мета досліджень – встановити оптимальну густоту стояння рослин на фоні азотного добрива для формування максимальних показників якості насіння сої.

Дослідження проводили впродовж 2016–2018 рр. на дослідному полі Інституту зрошуваного зем­леробства НААН у відділі селекції, що знаходиться в зоні Південного Степу України, згідно з методикою польових досліджень.

Дослід двофакторний: фактор А – норми висіву (300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 (тис.), 1 млн шт./га); фактор В – дози азотних добрив (без удобрення, N₃₀, N₆₀), (табл. 1).

Норму висіву визначали з урахуванням маси 1000 насінин і посівної придатності. Вагова норма висіву насіння сої сорту Святогор при 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 тис. /га, 1 млн шт./га становила, відповідно, 51, 68, 85, 102, 119, 136, 153, 170 кг/га. Як добриво використовували аміачну селітру – 34,6% д.р. (ГОСТ 2–85Е). У ваговому відношенні доза добрива N₃₀ становила 0,87 ц/га, N₆₀ – 1,7 ц/га.

Матеріалом для проведення досліджень було базове насіння (еліта) середньос­тиглого сорту сої Святогор, зареєстрованого в Дер­жавному реєстрі сортів рослин України з 2014 року і рекомендованого для вирощування на насіння в зоні Степу. Агротехніка вирощування середньостиг­лого сорту сої Святогор під час проведення дослідів була загальноприйнятою для зони Степу України.

Попередником під обрану культуру була пшениця озима. Аміачну селітру вносили під передпосівну культивацію, згідно зі схемою досліду.

Сівбу проводили сівалкою СКС-6-10 широкорядним способом з міжряддями 45 см, 2 травня у 2016 р., 6 травня –  у 2017 р., 26 квітня – у 2018 р. Насіння сої в день сівби було оброблене препаратом азотфіксуючих бактерій на основі штаму Вradyrhizobium japonicum 634 b. Захист його від шкідників проведено шляхом протруювання препаратом Максим XL (1 л/т). На посівах сої вологість шару ґрунту 0–50 см підтримували поливами на рівні не нижче ніж 70% НВ. За період вегетації у 2016 р. було проведено 7, у 2017 р. – 9, у 2018 р. – 8 поливів дощувальною машиною ДДА–100 МА нормами 400–500 м³/га.

Боротьбу з бур’янами проводили шляхом вне­сення ґрунтового гербіциду Харнес (2 л/га) одразу після сівби з подальшим коткуванням, у червні – обробкою посівів страховим гербіцидом Пікадор (1 л/га). Збирання урожаю проводили поділяночно комбайном «Сампо-130» за повного дозрівання насіння (вологість – 14–16%).

Досліди проводились на темно-каштанових середньосуглинкових слабосолонцюватих ґрун­тах. Для всебічної характеристики погодних умов використовували дані Херсонської агроме­теорологічної станції, розташованої поблизу дослідного поля. Роки досліджень за градацією сумарного випаровування відносились до сухих, із сильною ґрунтовою і повітряною посухою. ГТК становив 0,5–0,7, тому вирощування сої в зоні Південного Степу України було можливе тільки за проведення 7–9 поливів за веге­таційний період. Метеорологічні умови в роки проведення досліджень достатньою мірою відо­бразили характеристику Південного Степу України, що дало можливість отримати достовірні експериментальні дані, сформувати висновки і дати рекомендації виробництву для цих умов.

ВПЛИВ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ

Хімічний аналіз показав, що в середньому за три роки досліджень на фоні внесення азотного добрива максимальний вміст білка в насінні сої був 40,3%, олії – 23,3% (табл. 2). Так, у варіантах без внесення добрива вміст білка в насінні сої був у межах 36,2–37,9%, тоді як на фоні N₃₀ та N₆₀ ці показники знаходились у діапазоні 36,7–40,3%. Тобто застосування мінерального добрива по­зитивно вплинуло на підвищення протеїну в насінні сої.

Вміст білка в насінні сої помітно підвищува­вся зі збільшенням густоти посіву, незалежно від фону живлення. Якщо за щільності 300 тис. шт./га він був у межах 36,2–36,7–37,2%, то за густоти 1 млн шт./га – 37,5–40,3–39,0%.

Максимальну кількість білка в насінні зафіксовано в рослин у варіантах зі щільністю 1 млн шт./га за внесення N₃₀ (40,3%), а також за густоти посіву 600 тис. – 1 млн шт./га із застосуванням N₆₀ (39,0–39,4%).

Збільшення щільності посіву до 1 млн шт./га сприяло підвищенню вмісту протеїну від 36,7 до 40,3% на фоні N₃₀ та від 37,2 до 39,0% – за вне­сення N₆₀. Також відмічалась тенденція до зменшення вмісту сирої олії в насінні як на неудобрених ділянках, так і за внесення азотного добрива.

Нами відмічено варіанти як із високим вмістом протеїну і олії окремо, так і з високим вмістом обох показників разом. Найбільший вихід з одного гек­тара білка 1514,62 кг та олії 864,94 кг отримано внаслідок внесення N_60, а також 1408,06 білка та 865,64 кг/га олії при N₃₀ за густоти стояння рослин 600 тис. шт./га. Вихід протеїну та олії з гектара зростав за рахунок підвищення врожайності на 58% порів­няно із варіантом без застосування добрива.

Збір олії тісно пов’язаний з рівнем урожайності насіння сої. Наприклад, вміст олії в насінні за щільності посіву 300 тис. шт./га на фоні N₃₀ стано­вив 22,8%. За врожайності насіння 3,14 т/га з оди­ниці площі (1 га) отримано 615,69 кг олії. Водночас за цієї ж густоти посіву на фоні N₆₀ вміст олії ста­новив 22,3%, а з гектара було отримано 684,66 кг, тобто на 68,97 кг більше, що пояснюється біль­шою врожайністю в цьому варіанті на 0,43 т/га.

У середньому за роки проведення досліджень спостерігалося зменшення вмісту олії в насінні сої у варіантах із більшою щільністю посіву. Водночас показник виходу олії також перебуває у прямій залежності від урожайності насіння. Чим більший врожай, тим більшу кількість олії отримуємо з гектара.

Отже, оптимізація досліджуваних чинників у процесі вирощування культури дає можливість формувати насіння сої високої якості.

ВИСНОВКИ

1. У середньому за три роки дослі­джень на фоні застосування азотного добрива максимальний вміст білка в насінні сої становив 40,3, олії – 23,3%.
2. Застосування мінерального добрива сприяло зростанню вмісту протеїну в насінні сої порівняно з не удобреними ділянками.
3. Відсоток білка в насінні сої помітно підвищу­вався зі збільшенням густоти посіву незалежно від фону живлення: за щільності 300 тис. шт./га він коливався у межах 36,2–37,2%, за 1 млн. шт./га – 37,5–40,3%.
4. Максимальна кількість білка в насінні була у варіантах зі щільністю 1 млн. рослин/га за внесення N₃₀ (40,3%) та за густоти посіву 600 тис. шт./га – 1 млн. шт./га при застосуванні N₆₀ (39,0–39,4%).
5. Зі збільшенням щільності посіву (від 300 тис. шт./га до 1 млн шт./га) вміст олії в насінні сої змен­шувався як на не удобрених ділянках, так і за вне­сення азотного добрива.
6. Найбільший вихід білка з гектара (1514,62 кг) і олії (864,94 кг) отримано внаслідок внесення N₆₀, а також 1408,06 білка та 865,64 кг/га олії при N₃₀ за густоти стояння рослин 600 тис. шт./га. Вихід протеїну та олії з гектара зрос­тав за рахунок підвищення врожайності на 58% порівняно з варіантом без застосування добрива.

Оптимізація щільності посіву та дози азотного добрива дає змогу формувати насіння сої високої якості.

Р. А. Вожегова, д-р с.-г. наук, проф., член-кор. НААН України;  В. О. Боровик, канд. с.-г. наук, пров. наук. співр.; І. О. Біднина,  канд. с.-г. наук, ст. наук. співр.; Д. К. Рубцов, мол. наук. співр., Інститут зрошуваного землеробства

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2022