Одним із важливих завдань для аграрної сфери є збільшення обсягів виробництва рослинного білка, основним джерелом якого є зернобобові культури, зокрема соя. Тому очевидною стає потреба у збільшенні потенційної врожайності насіння сортів сої.
Проте сучасні сорти сої мають бути не тільки високоврожайними з високими якісними показниками, а й стійкими до впливу біотичних і абіотичних чинників, тобто стабільними та пластичними до умов вирощування. В Україні тривалий час урожайність насіння сої була досить низькою. Збільшення рівня врожайності відбувалося дуже низькими темпами. В 2011 році вперше середня врожайність насіння сої в Україні становила 2,04 т/га, в 2018 році збільшилася до 2,58 т/га. У 2020 році урожайність насіння культури становила 3,34 т/га, а у 2022 була на рівні 2,05–2,58 т/га.
ПРОБЛЕМА ВИЛЯГАННЯ ПОСІВІВ
Одним із недоліків багатьох сільськогосподарських культур, зокрема і сої, є схильність до вилягання, яка найчастіше проявляється у період цвітіння – дозрівання рослин.
Вилягання посівів – це нахил стебла або всієї рослини, викликаний великим механічним навантаженням надземної маси на нижню частину стебла.
Доведено, що вилягання – це фізіологічна реакція рослин на певні умови середовища, як-от перезволоження ґрунту, недостатня кількість світла, надлишкове азотне живлення, хвороби, сильні вітри. Визначальним чинником стійкості сортів сільськогосподарських культур до вилягання є висота стебла рослин, його анатомічна будова і генетичні особливості.
Внаслідок вилягання посівів порушується нормальний ріст і розвиток рослин, зменшуються розміри фотосинтетичної поверхні, сповільнюється засвоєння елементів живлення та води, що спричиняє значні втрати врожайності зерна. Чим швидше вилягають посіви, тим більший недобір врожаю. Рівень втрат збільшується також унаслідок погіршення умов збирання врожаю.
Підвищення стійкості до вилягання стебла має самостійне значення у селекції, що пов’язано не тільки із впливом ґрунтово-кліматичних умов вирощування, а й з генетичними особливостями сорту. Невирішеність цієї проблеми суттєво позначається на результативності створення нових сортів.
Так, на думку багатьох вчених, головним напрямом у селекції сільськогосподарських культур, спрямованій на подальше збільшення врожайності зерна та адаптивного потенціалу, є створення низькорослих і середньорослих сортів рослин універсального типу, стійких до вилягання і хвороб, а також толерантних до загущення посівів.
Відмічено, що за вилягання посівів зернових злакових культур втрати врожаю можуть становити до 20% і більше. Попередження та зниження негативного ефекту від вилягання потребує хімічної регуляції росту та розвитку рослин шляхом застосування рістрегулювальних речовин.
Встановлено, що стійкість до вилягання найбільше корелюється з висотою стебла рослини. Висота стебла рослин значною мірою впливає не лише на стійкість до вилягання, а й на продуктивність посівів.
Як показали дослідження, найвищу стійкість до вилягання стебла мають сорти сої ультраскоростиглої групи. Висока стійкість до вилягання рослин цієї групи забезпечується найнижчою висотою стебла порівняно із сортами сої інших груп
стиглості.
ДІЯ РЕТАРДАНТІВ
Доведено, що застосування ретардантів зумовлює гальмування ростових процесів, зменшує масу листків і висоту стебла; збільшує товщину стебла та кореневої шийки за рахунок розвитку механічної тканини, тим самим створюючи передумови стійкості рослин до вилягання.
Регулятори росту ретардантного типу здатні впливати на архітектоніку рослини, змінюючи співвідношення між основною і побічною продукцією. Ретарданти не лише зменшують висоту рослин і зміцнюють стінки стебла, а й позитивно впливають на ріст і розвиток надземної та підземної частин рослини.
При вивченні фізіолого-біохімічних механізмів рістгальмуючої дії триазолпохідних препаратів (у нашому випадку паклобутразолу) виявлено, що вони істотно впливають на гормональний статус рослини. Встановлено, що препарати цієї групи переривають ферментативний синтез гіберелінів одразу в трьох точках. Так, похідні триазолу гальмують перетворення геранілгеранілпірофосфату в копалілпірофосфат і надалі – в ент-каурен, як і деякі четвертинні амонієві солі. Крім цього, вони пригнічують перетворення ент-каурену в ент-кауренол, ент-кауренолу через ент-кауреналь в кауренову кислоту, з чим пов’язана їх висока ретардантна активність стосовно росту стебла і проростання насіння багатьох рослин.
Найвищу стійкість до вилягання мають сорти сої ультраскоростиглої групи, яка забезпечується найнижчою висотою стебла рослин сої порівняно із сортами інших груп стиглості
При вивченні фізіолого-біохімічних механізмів рістгальмівної дії четвертинних амонієвих сполук (у нашому випадку мепікват-хлорид) було встановлено, що препарати змінюють спрямованість гормонального обміну рослин у бік інгібування біосинтезу гіберелінів і стимулювання утворення абсцизової кислоти та фенольних інгібіторів (паракумарової кислоти та каверцетин-глікозил-кумарату). Характерною особливістю цієї групи ретардантів є те, що вони переривають біосинтез гіберелінів тільки в одній його ланці, зокрема, припиняють біосинтез гіберелінової кислоти на стадії перетворення геранілгеранілпірофосфату в копаліл-пірофосфат або на стадії ент-каурен – ент-кауренол, або ж на етапі утворення кауренової кислоти з каурену.
Широкого застосування серед інших регуляторів росту набули етиленпродуценти. Етилен, як ендогенний гормон, бере участь у регуляції процесів вегетативного росту і старіння органів рослини. Перспективність використання етиленпродуцентів визначається тим, що препарати, створені на основі 2-хлоретилфосфонової кислоти (2-ХЕФК), розкладаються з виділенням вільного етилену.
На відміну від інших груп ретардантів, етиленпродуценти не впливають на синтез гіберелінів, але здатні інгібувати активність вже синтезованих гормонів за рахунок блокування утворення гормон-рецепторного комплексу, оскільки введення екзогенної гіберелової кислоти не здатне нівелювати рістгальмівний ефект препаратів. Етиленпродуценти швидко розкладаються і мають більш короткий час дії. Етилен викликає затримку мітотичного процесу в меристемах вегетативних органів, що спричиняється блокуванням синтезу ядерної ДНК. Використання етилену зумовлює зменшення розмірів клітини у довжину та збільшенням її ізодіаметричних розмірів, що призводить до вкорочення і потовщення міжвузлів.
Етиленпродуценти, потрапляючи у рослину через покриви листків, стебла та плодів, акумулюються у зонах активного росту та метаболізму.
З огляду на велику цінність і збільшення попиту на рослинний білок і жир, посівні площі під соєю з роками будуть збільшуватися. Тому впровадження новітніх і вдосконалення наявних елементів технологій вирощування із застосуванням рістрегулювальних речовин є актуальним, оскільки регуляція процесів росту та розвитку рослин за допомогою інгібіторів росту дає змогу спрямовано впливати на окремі етапи онтогенезу сої з метою мобілізації її генетичних можливостей та забезпечувати підвищення урожайності насіння.
МЕТА І УМОВИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Мета досліджень полягала в обґрунтуванні особливостей формування урожайності насіння сої різних сортів залежно від дії, групи та концентрації рістрегулювальних речовин і їх впливу на вилягання її посівів.
Дослідження з вивчення особливостей формування урожайності насіння сортів сої за дії рістрегулювальних речовин проводили впродовж 2020–2022 рр. у лабораторії технології вирощування сої та зернобобових культур на дослідному полі Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН (с. Бохоники, Вінницький район, Вінницька область), що відноситься до північної провінції Лісостепу правобережного.
Читати по темі: Позакореневе підживлення сої комплексом мікродобрив і стимуляторів росту
Дослідженнями передбачалось вивчення дії та взаємодії трьох чинників: сорти сої селекції Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН – Азимут (середньостиглий) та Паллада (середньоранньостиглий). Одноразово у фазу бутонізації (BBCH 50–59) вносили різні групи рістрегулювальних речовин у таких концентраціях робочих розчинів: четвертинні амонієві сполуки (мепікват-хлорид): 0,5; 0,75; 1,0% розчин; триазолпохідні (паклобутразол): 0,025; 0,05; 0,1; 0,15% розчин та етиленпродуценти (етефон): 0,2; 0,3; 0,4; 0,5% розчин.
Ступінь вилягання посівів визначали візуально за п’ятибальною шкалою:
- 5 балів – вилягання немає, стебла стоять вертикально;
- 4 – слабке вилягання спостерігається лише в деяких місцях;
- 3 – вилягання середнє, нахилені рослини займають до 45% площі або серед неполеглого стеблостою є місця (до 25% площі) з полеглими рослинами;
- 2 – вилягання сильне, механізоване збирання ускладнюється;
- 1 – надмірне вилягання на більшій частині площі, за якого механізоване збирання можливе лише із застосуванням спеціальних заходів і пристроїв.
Згідно з методикою, ступінь вилягання посівів визначають у ту ж добу, коли воно відбулося, або протягом наступної доби. Оцінюючи вилягання, фіксують фазу розвитку, вказують причину та особливості вилягання. Для визначення здатності рослин підніматися після вилягання проводять повторне обстеження через 5–10 діб, а для з’ясування можливості механізованого збирання – ще раз, перед збиранням.
Облік урожайності насіння сої проводили методом суцільного збирання комбайном Sampo-130 і зважуванням з кожної ділянки з подальшим відбором зразків насіння для визначення в лабораторії вологості та засміченості.
ОЦІНКА ВИЛЯГАННЯ ПОСІВІВ
Проведені дослідження впродовж 2020–2022 рр. показали, що в посівах сої сортів Азимут та Паллада спостерігалося вилягання, його ступінь залежав від чинників, що досліджувались, зокрема, групи та концентрації ретарданту. Вилягання посівів сої цих сортів було помічене у фазу наливання насіння і оцінювалося різними балами. Основними чинниками, що призводили до вилягання сої, були погодні умови: велика кількість опадів і сильний вітер у період утворення бобів – наливання насіння.
У всі роки досліджень вилягання посівів сої на контролі (без внесення рістрегулювальних речовин) було сильним (2 бали) та середнім (3 бали).
На варіантах досліду за внесення 1,0% розчину четвертинних амонієвих сполук (мепікват-хлориду) у сортів сої Азимут та Паллада відзначено слабке вилягання рослин (4 бали), тоді як при застосуванні 0,5 та 0,75% розчину мепікват-хлориду спостерігалося середнє (3 бали) та слабке (4 бали) вилягання посівів (табл. 1).
Внесення триазолпохідної групи ретардантів, а саме паклобутразолу, попередило сильне вилягання рослин на всіх варіантах досліду і загалом оцінювалось у 3–4 бали, тоді як застосування 0,05% розчину в посівах сорту Азимут та 0,1% розчину в посівах сорту Паллада у 2020 році забезпечило відсутність вилягання.
На варіантах досліду, де проводили обробку посівів сої етиленпродуцентом етефоном, у 2020 році в сортів Азимут і Паллада вилягання посівів було середнім та слабким (3–4 бали). У наступні роки всі концентрації робочого розчину етефону забезпечили відсутність вилягання посівів сої як у сорту Азимут, так і в Паллади.
Вилягання у 2 і 3 бали ускладнювало механізоване збирання насіння сої та негативно впливало на рівень урожайності. Отже, вилягання посівів гальмує збирання та істотно впливає на показники урожайності сільськогосподарських культур.
ВПЛИВ РІСТРЕГУЛЯЦІЇ НА УРОЖАЙНІСТЬ СОЇ
Встановлено пряму залежність рівня урожайності насіння сої від ступеня вилягання. Якщо на контрольних ділянках відзначено більший ступінь вилягання (2–3 бали) та меншу урожайність насіння (2,27–2,48 т/га), то на варіантах, де вносили ретарданти різних груп і діючі речовини, ці показники становили відповідно 3–4 бали або відсутність вилягання та 2,74–2,87 т/га (табл. 2).
Слід зазначити, що на варіантах, де застосовували етефон у різних концентраціях, було виявлено відсутність вилягання як у сорту Азимут, так і в Паллади. Проте, особливо у сорту Азимут, зафіксовано зменшення рівня урожайності насіння на 0,04–0,16 т/га порівняно з варіантами, де застосовували інші групи та діючі речовини ретардантів з середнім та слабким виляганням. У сорту Паллада така тенденція не спостерігалась.
Внесення етефону сприяло формуванню урожайності насіння у сорту Азимут на рівні 2,45–2,55 т/га, у сорту Паллада – 2,60–2,83 т/га, приріст до контролю становив 7,8–12,1 та 4,8–14,1%. Застосування 0,5% концентрації робочого розчину етефону в сорту Азимут та 0,2% концентрації робочого розчину в сорту Паллада сприяло формуванню найбільшої урожайності насіння на рівні 2,55 т/га і 2,83 т/га, що перевищує контроль на 12,1 і 14,1%.
Внесення паклобутразолу забезпечило урожайність насіння сої від 2,59 т/га до 2,74 т/га у сорту Азимут та від 2,75 т/га до 2,87 т/га у сорту Паллада. Найвища урожайність насіння у сорту Азимут (2,74 т/га) була відмічена за внесення 0,05% концентрації робочого розчину паклобутразолу, а у сорту Паллада (2,87 т/га) – 0,1% концентрації робочого розчину паклобутразолу, що більше на 20,4 і 15,9% порівняно з контрольним варіантом (без внесення рістрегулювальних речовин).
Застосування мепікват-хлориду забезпечувало урожайність насіння в межах від 2,51 до 2,62 т/га у сорту Азимут і від 2,60 до 2,80 т/га у сорту Паллада, приріст відносно контролю становив 10,3–15,3 і 4,9–13,2%. Найефективнішою була 1,0% концентрація робочого розчину мепікват-хлориду, урожайність насіння на цих варіантах становила 2,62 т/га у сорту Азимут і 2,80 т/га у сорту Паллада, що на 15,3 і 13,2% більше порівняно з контролем.
ВИСНОВКИ
Встановлено сортову реакцію рослин сої на різні групи, діючі речовини та концентрації робочих розчинів ретардантів, що також впливало і на ступінь вилягання посівів сої та урожайність її насіння. Відзначено, що вилягання було відсутнє на варіантах досліду, де застосовували 0,2; 0,3; 0,4 та 0,5% концентрації робочого розчину етефону. Проте на цих варіантах урожайність була дещо нижчою порівняно з іншими групами та діючими речовинами ретардантів і становила 2,45–2,55 т/га у сорту Азимут та 2,60–2,83 т/га у сорту Паллада.
Слабке вилягання спостерігалось за внесення 0,05% концентрації робочого розчину паклобутразолу у сорту Азимут та 0,1% концентрації робочого розчину паклобутразолу в сорту Паллада, тоді як на цих варіантах урожайність була найвищою і становила відповідно 2,74 т/га і 2,87 т/га.
При внесенні мепікват-хлориду 1,0% концентрації робочого розчину у сортів Азимут та Паллада було відмічено слабке вилягання посівів (4 бали) та найбільшу урожайність насіння – 2,62 та 2,80 т/га відповідно, проте при застосуванні нижчих концентрацій цього ретарданту (0,5 і 0,75% концентрації робочого розчину) спостерігалося середнє вилягання посівів (3 бали) та зниження урожайності насіння на 0,10–0,11 т/га і 0,10–0,20 т/га.
С. Я. Кобак, В. М. Чорна, кандидати с.-г. наук; Ю. О. Головенько, аспірантка, Інститут кормів і сільського господарства Поділля НААН України
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2025
