YIELD AND QUALITY INDICATORS OF EARLY SOYBEAN VARIETY FARTA DEPENDING ON SOWING METHODS AND SEEDING RATES IN THE FOOTHILL ZONE OF THE CHECHEN REPUBLIC

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.142.92
Issue: № 4 (142), 2024
Suggested:
25.03.2024
Accepted:
09.04.2024
Published:
17.04.2024
123
7
XML
PDF

Abstract

This research work presents the results of studies to determine the influence of sowing methods and seeding rates on the quality and yield of soybean. Sowing methods and seeding rates, as a rule, have a significant impact on the yield and quality of agricultural seeds, as well as on production costs in their cultivation. Determination of seeding rates is one of the most important indicators contributing to the rational use of seed stock. The results of the research showed that sowing methods and seeding rates influenced such indicators as protein and fat content, total protein and fat yield per unit area, as well as yield and profitability of soybean. The results of analyses of the dynamics of nitrogen content in plant organs and nitrogen consumption by soybean crops were also presented.

1. Введение

Соя является одной из самых распространенных бобовых культур в мировом земледелии, обладающий уникальным химическим составом, содержание белка в котором достигает до 52,0%, а жира до 28,0%

. Продукты переработки сои используются в различных отраслях сельского хозяйства – в производстве колбасных изделий и молочных продуктов. Благодаря симбиотической азотфиксации, соя способна обеспечивать себя около 70% азота воздуха, что подчеркивает агротехническое значение сои как сельскохозяйственной культуры
.

Известно, что по площади возделывания в мировом земледелии соя занимает четвертое место после самой распространенной культуры на нашей планете – пшеницы, а также кукурузы и риса. Высокое содержание качественного белка в химическом составе зерна сои подчеркивает ее превосходство перед другими сельскохозяйственными культурами. По своей питательности белок, содержащийся в составе зерна сои, наиболее близок к белкам животного происхождения

.

Как известно, агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур оказывают значительное влияние на урожайность и показатели качества продукции. Исследования, направленные на изучение способов и норм высева семян сои, являются актуальными для ее возделывания в условиях Чеченской Республики

.

2. Цели и задачи

Целью данного опыта являлась исследование влияния различным способов посева и норм высева на качество и урожайность сои сорта СК Фарта в условиях Чеченской Республики.

Задачи исследования:

- исследование динамики формирования симбиотического аппарата;

- исследование динамики содержания азота в органах растений сои;

- исследование потребления азота посевами сои;

- исследование урожайности сои и его качества.

Исследования проводились на базе ЧНИИСХ Чеченской Республики в 2021-2023 гг., опыт – трехфакторный. Почвой опытного участка являлся выщелоченный чернозем с подстилаемым галечником, по гранулометрическому составу – тяжелый суглинок, рН сол. 6,8, содержание гумуса в исследуемых участках составляет – 3,9%, содержание легкогидролизуемого азота составило – 116-120 мг/кг, подвижного фосфора – 20-21 мг/кг, обменного калия – 248-257 мг/кг по Чирикову.

Объектами исследования являлись очень скороспелые сорта СК Фарта. Сорт Фарта является новым высокоурожайным очень скороспелым сортом, обладающим высокой потенциальной урожайностью, относится к полудетерминантному типу.

3. Схема опыта и ее обоснование

Как известно, в агротехнике способ посева является важнейшим элементом. Необходимо заметить, что с появлением гербицидов, необходимость в междурядной обработке, применявшаяся при борьбе с сорняками, в современных условиях в ряде случаев, как правило, отпадает. Срок посева – 25.06.2021 г.

Сорт Фарта полудетерменантного типа сеялась с междурядьями – 15 и 25 см, норма высева 350, 400, 450 тыс./га, масса 1000 семян сорта Фарта в среднем составило 159,3 г. В таблице 1 представлена схема опыта.

Таблица 1 - Схема опыта

Сорт

Способ посева, (ширина междурядий в см)

Норма высева, в тыс./га

СК Фарта

15,0

350,0

400,0

450,0

25,0

350,0

400,0

450,0

В Чеченской Республике для сои практически нет специфичных болезней и вредителей, так как эта культура является интродуцируемой в данном регионе. Предшественником сои, в данном случае, может быть любая сельскохозяйственная культура, кроме культур семейства бобовых, которые являются нежелательными предшественниками для сои. В проводимых нами исследованиях в качестве предшественников для сои были озимая пшеница и озимый ячмень. Как было отмечено выше, опытные участки обладали достаточно высокой обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием, в связи с чем фосфор и калий в виде минеральных удобрений не применялись. Семена сои инокулировали в день посева специфичным верулентным активным штаммом ризобий – 634б, исключая попадание солнечных лучей на ризобий. 

Фиксация атмосферного азота воздуха является главной биологической особенности бобовых культур. Как известно, в данном процессе активное участие принимают клубеньковые бактерии, находящиеся в симбиозе с растением-хозяином. Формирование симбиотрофного аппарата зависит от влагообеспеченности почвы, в период проведения наших исследований наиболее благоприятным годом для формирования симбиотического аппарата был 2021 год, в этом году сумма осадков составили 330 мм за вегетационный период сои. В последующие годы сумма осадков была существенно ниже – 262 мм и 155 мм соответственно. В наших опытах мы изучали формирование симбиотрофного аппарата, а также его активность – динамика количества и массы клубеньков.

Таблица 2 - Показатели симбиотической деятельности растений сортов сои

Показатель

СК Фарта

2021

Образование клубеньков

05.07

Образование легоглобина

13.07

Переход легоглобина в хелоглобин

07.08

Лизис клубеньков

19.08

2022

Образование клубеньков

04.07

Образование легоглобина

13.07

Переход легоглобина в хелоглобин

02.08

Лизис клубеньков

10.08

2023

Образование клубеньков

08.07

Образование легоглобина

17.07

Переход легоглобина в хелоглобин

02.08

Лизис клубеньков

29.08

Переход легоглобина в неактивным холеглобин, главным образом, свидетельствует начало озеленения клубеньков в начале фазы налива семян сои. В первом году исследований продолжительность активного симбиоза составила 67 дней, в последующем году активность была короче на 5 дней, что, вероятно, было связано с высокой напряженностью температуры воздуха в этом году. В 2023 году образование клубеньков наблюдалось позже на 3-4 дня. Это можно объяснить тем, что в этом году наблюдалось снижение температуры на 3-40С относительно предыдущих годов исследований. Образование клубеньков в данном году исследований произошло в фазе 1-го тройчатого листа в 8 июля. Переход легоглобина в хелоглобин происходило фазе 3-го тройчатого листа. Лизис клубеньков в данном году отмечался 29 августа.

Содержание азота в органах растений является наиболее важным значением среди качественных показателей семян сои наряду с содержанием сырого протеина и жира, которыми, как правило, определяются кормовые и продовольственные достоинства сои. Как правило, от содержания азота в почве зависит концентрация данного элемента в органах растений, однако, в данном случае, изучаемая нами культура является исключением, так как благодаря симбиотической фиксации азота воздуха, соя удовлетворяет свои потребности в азоте. Динамику содержания азота в растениях сои в течении вегетационного периода изучали с целью определения количества фиксированного азота и анализа азотного питания растений.

Содержание азота различалось по органам растений. Наибольшее содержание азота из вегетативных органов имели листья, количество которого в фазе цветения в среднем за годы исследований составляло 4,50 до 4,54%. В фазе тройчатого листа содержание азота в стеблях составляло 2,72-2,74%. Из всех органов растений в корнях наблюдалось наименьшее содержание азота, количество которого в фазе тройчатого листа составляло 1,64-1,66%. Из репродуктивных органов растений наиболее высоким содержанием азота обладали семена, в которых в фазе полной спелости количество азота составляло 6,60%.

Нормы высева и способы посева оказывало некоторое влияние на содержание азота в листьях сои в фазе цветения. С превышением нормы высева повышалось и содержание азота в листьях. На рисунке 1 приведены результаты исследования содержания азота в листьях в фазе цветения.
Содержание азота в листьях растений сои в фазе цветения

Рисунок 1 - Содержание азота в листьях растений сои в фазе цветения

Как видно из рисунка 1, при способе посева 15 см, в трех вариантах по мере увеличения нормы высева наблюдается повышение количества азота в листьях, среднее значение по вариантах норм высева составляет 4,50%, такая же тенденция наблюдается и при способе посева 25 см, где, содержание азота в листьях растений сои в среднем составило 4,54%.
На рисунке 2 представлены результаты анализа содержания азота в стеблях растений в фазе тройчатого листа.
Содержание азота в стеблях растений сои в фазе тройчатого листа

Рисунок 2 - Содержание азота в стеблях растений сои в фазе тройчатого листа

Как видно из рисунка 2, содержание азота в стеблях растений сои в зависимости от способов посева и норм высева не различалось в существенной степени. При способе посева 15 см между рядами, количество азота в стеблях уменьшалось по мере повышения норм высева, такая же картина наблюдалась и при способе посева 20 см между рядами.

В зависимости от количества органической массы, сформированной отдельными органами растений в процессе вегетации на определенную фазу определяется величина накопления азота посевами, в частности, сои, для которой характерно потребление большого количества питательных элементов, при этом, сравнительная продуктивность у нее небольшая по сравнению с зерновыми культурами, что объясняется тем, что данная в составе семенах сои содержится высокое количество белка и жира.

В зависимости от года исследования растения сои потребляло различное по количеству азота. Это, главным образом, обусловлено погодными условиями, а также от архитектоники посева. Так же необходимо отметить, что колебания количества потребляемого азота по годам исследований может зависеть от различной степени участия азота в формировании урожая сои.

На таблице 3 представлены результаты анализа потребления азота растениями сои при различных условиях посева.

Таблица 3 - Потребление азота растениями сои при разных способах посева и нормах высева

Фаза

СК ФАРТА

Варианты опыта

С15Н350, кг/га

С15Н400, кг/га

С15Н450, кг/га

С25Н350, кг/га

С25Н400, кг/га

С25Н450, кг/га

2021 г.

3-й тройчатый лист

15

18

20

16

15

21

Цветение

70

73

76

69

71

76

Образование бобов

114

125

127

111

118

122

Полный налив семян

194

207

210

183

196

199

Полная спелость

172

183

187

157

169

173

2022 г.

3-й тройчатый лист

16

19

21

17

18

19

Цветение

70

71

74

68

70

72

Образование бобов

109

120

125

104

113

116

Полный налив семян

183

194

196

175

186

188

Полная спелость

158

172

178

145

157

166

2023 г.

3-й тройчатый лист

15

17

19

14

16

18

Цветение

73

74

78

72

73

76

Образование бобов

92

90

89

94

93

93

Полный налив семян

132

129

127

138

135

133

Полная спелость

113

114

105

127

125

117

Как видно из таблицы 4, накопление азота растениями сои при разных условиях сева в значительной степени различается. Наиболее существенное различие в зависимости от условий сева наблюдается в фазе образования бобов, где в вариантах при способе посева С15Н350 и С15Н400 различие составило 9 кг/га, тогда как дальнейшее повышение нормы показало различие только 2 кг/га. В фазе полного налива по всем года также между этими двумя вариантами наблюдалось наибольшая разница, которая, в данном случае составил 11 кг/га, в первом варианте, где способ посева производился с расстоянием междурядий 15 см в фазе полного налива количество накопленного азота составил 194 кг/га, во втором варианте с нормой высева 400 тыс.шт./га семян составил 207 кг/га, а при норме высева 450 тыс.шт./га при том же способе посева накопление азота в растениях составляло 210 кг/га. Соответственно, по мере повышения норм высева увеличивалось и накопление азота в растениях сои.

Стоит отметить, что на широкорядных посевах накопление азота растениями было значительно ниже относительно посевов с расстоянием междурядий 15 см, в среднем по нормам высева 10-12 кг/га. Такая тенденция наблюдалась по всем фазам развития. Таким образом, широкорядные посевы показали низкое количество накопленного азота в растениях относительно узкорядных посевов сои.

Содержание белка и жира в семенах сои является одним из самых основных технологических свойств данной культуры, ради которых, как правило, ее и возделывают на больших площадях. Нами исследовано содержание белка и жира по годам, нормам высева и способам посева. 2021 и 2022 года отличались большими осадками, в наших исследованиях в эти годы наблюдалось увеличение урожайности, однако, содержание белка было ниже. Такое явление называется обратной корреляцией между урожайностью и белковитостью. В относительно засушливом 2023 году содержание белка в семенах было выше относительно предыдущих лет, однако, по содержанию жира урожай в данном году уступал предыдущим годам исследований.

В варианте с междурядьями 15 см в 2021 и 2022 года при различных нормах высева не наблюдалось значительного колебания белка и жира. В 2023 году содержание белка было в среднем на 1,2 г выше относительно предыдущих годов, однако содержание жира в том же году было ниже в среднем на 1,0 г. В таблице 3 представлены результаты анализа содержания белка и жира в семенах сои.

Таблица 4 - Содержание белка и жира в семенах сои

Ширина междурядий

Норма высева семян, тыс. шт/га

2021 г.

2022 г.

2023 г.

В среднем за 3 года

Белок, % от абсолютно сухого вещества

15

350

41,4

41,8

42,7

42,0

400

41,4

41,8

43,1

42,1

450

41,5

41,7

43,0

42,1

25

400

41,1

41,3

42,6

41,7

500

41,0

41,8

42,6

41,8

600

41,0

41,7

42,9

41,9

Жир, % от абсолютно сухого вещества

15

350

17,3

17,0

16,1

16,8

400

17,0

16,9

16,1

16,7

450

17,3

16,7

15,9

16,6

25

350

17,7

17,3

16,4

17,1

400

17,5

17,2

16,2

17,0

450

17,5

17,1

16,2

16,9

Способы посева, как и нормы высева не оказывали существенного влияния на содержания белка и жира в семенах сои, наибольшее различие наблюдалось только по годам исследований, главным образом, отличился 2023 год. Таким образом, в наших исследованиях содержание белка и жира зависело от погодно-климатических условий. Существенного влияния норм высева и способов посева на качество урожая не наблюдалось.

Наибольший сбор белка был отмечен в 2021 году в варианте с междурядьями 15 см с нормой высева 450 тыс.шт/га – 1041 кг/га. 2023 год отмечался низким сбором белка независимо от норм высева в варианте с междурядьями 15 см. Средний показатель сбора белка в варианте с междурядьями 15 см и нормой высева 350 тыс.шт/га, 400 тыс.шт/га и 450 тыс.шт/га составлял 814,0, 864,0 и 858,0 кг/га. По среднему показателю наибольший сбор обеспечил вариант с междурядьями 15 см с нормой высева 400 тыс.шт/га – 864,0 кг/га.

В варианте с междурядьями 25 см наибольший сбор белка обеспечивала норма высева 450 тыс.шт/га – 966,0 кг/га. Наименьший сбор белка наблюдался при норме высева 350 тыс.шт/га – в среднем 793,0 кг/га, при норме высева 400 тыс.шт/га сбор белка было выше на 47,0 кг/га, а при норме высева 450 тыс.шт/га средний показатель составил 833, кг/га, что на 7,0 кг/га ниже относительно предыдущего варианта. Таким образом, при способах посева с междурядьями 15 см и 25 см наиболее высокие показатели по сбору белка обеспечивал вариант с нормой высева семян 400 тыс.шт/га.

При способе посева с междурядьями 15 см наибольший сбор жира по среднему показателя обеспечила норма высева семян 400 тыс.шт/га – 345 кг/га, при повышении нормы высева до 450 тыс.шт/га снижение количества сбора жира было незначительным. Однако, при норма высева 350 тыс.шт/га наблюдался наименьший сбор жира в среднем по годам исследований 328 кг/га. При способе посева с междурядьями 25 см наибольший сбор жира обеспечила норма высева 400 тыс.шт/га в среднем по годам, при повышении нормы высева до 450 тыс.шт/га снижение сбора жира было так же незначительным. Таким образом, при способах посева с междурядьями 15 см и 25 см наиболее высокий сбор жира с га обеспечивала норма высева 400 тыс.шт/га – 345,0 и 343,0 кг/га.

Таблица 5 - Сбор белка и жира с урожаем семян сои

Ширина междурядий, см (А)

Норма высева семян, тыс. шт/га (В)

2021 г. , кг/га

2022 г. , кг/га

2023 г. , кг/га

В среднем за 3 года, кг/га

Белок

15

350

940

875

626

814

400

1019

952

620

864

450

1041

973

559

858

25

350

870

807

702

793

400

943

879

697

840

450

966

902

632

833

НСР05 для частных различий

38,878

32,098

21,012

31,465

НСР05 для фактора А

15,872

13,104

9,803

12,846

НСР05 для фактора В

19,439

16,049

12,006

15,733

НСР05 для взаимодействия факторов АВ

-

-

16,979

22,249

Жир

15

350

392

356

236

328

400

425

380

229

345

450

431

390

207

343

25

350

377

336

271

328

400

403

363

264

343

450

410

371

240

340

НСР05 для частных различий

20,216

15,714

11,405

15,695

НСР05 для фактора А

8,253

6,415

4,656

6,408

НСР05 для фактора В

10,108

7,857

5,702

7,848

НСР05 для взаимодействия факторов АВ

-

8,064

11,098

При способе посева с междурядьями 25 см наибольший сбор жира обеспечила норма высева 400 тыс.шт/га в среднем по годам, при повышении нормы высева до 450 тыс.шт/га снижение сбора жира было так же незначительным. Таким образом, при способах посева с междурядьями 15 см и 25 см наиболее высокий сбор жира с га обеспечивала норма высева 400 тыс.шт/га – 345,0 и 343,0 кг/га.

На таблице 6 представлена урожайность сои в среднем за годы исследований и экономическая эффективность возделывания в зависимости от способов посева и норм высева семян.

Таблица 6 - Экономическая эффективность возделывания сои в среднем за годы исследований

Вариант

Урожайность ц/га

Цена реализации, руб/ц

Стоимость урожая, руб/га

Производственные затраты руб/га

Себестоимость 1ц семян, руб

Чистый доход, руб/га

Уровень рентабельности, %

С15Н350

19,4

830

16130

6873

367

9257

134,7

С15Н400

20,6

830

17070

7204

370

9867

136,9

С15Н450

20,5

830

16987

7646

407

9341

122,1

С25Н350

19,1

830

15825

7172

380

8653

120,6

С25Н400

20,1

830

16711

7507

381

9204

122,6

С25Н450

20,0

830

16572

7944

414

8628

108,6

Примечание: 2021-2023 гг

Как видно из таблицы 5, наибольшая урожайность в среднем по годам исследований наблюдается в варианте с междурядьем 15 см и нормой высева семян 400 тыс.шт./га – 20,6 ц/га. По уровню рентабельности данный вариант превосходит остальные исследуемые варианты – 136,9%. Наименьшем уровнем рентабельности при высоких затратах отметился вариант с междурядьем 25 см и нормой высева 450 тыс.шт./га, где средняя урожайность по годам исследований составила 20,0 ц/га, а уровень рентабельности 108,6%. Чем выше норма высева семян, тем выше были производственные затраты, так же, варианты с междурядьями 15 см отличался низкими затратами относительно вариантов с междурядьями 25 см. Таким образом, наибольшая урожайность достигалась при способе посева с междурядьями 15 см при норме высева семян 400 тыс.шт./га, где урожайность составляла 20,6 ц/га. В вариантах с междурядьем 25 см наибольшая урожайность достигалась при норме высева семян 400 тыс. шт./га – 20,1 ц/га. Уровень рентабельности данных вариантов составил 136,9% и 122,6% соответственно.

4. Заключение

1. Установлено, что наибольшее содержание азота из вегетативных органов имели листья, количество которого в фазе цветения в среднем за годы исследований составляло 4,50 до 4,54%.

2. Установлено, что в фазе тройчатого листа содержание азота в стеблях составляло 2,72-2,74%.

3. Установлено, что из всех органов растений в корнях наблюдалось наименьшее содержание азота, количество которого в фазе тройчатого листа составляло 1,64-1,66%.

4. Установлено, что из репродуктивных органов растений наиболее высоким содержанием азота обладали семена, в которых в фазе полной спелости количество азота составляло 6,60%.

5. Установлено, способы посева, как и нормы высева не оказывали существенного влияния на содержания белка и жира в семенах сои, наибольшее различие наблюдалось только по годам исследований.

6. Установлено, что наибольший сбор белка был отмечен в 2021 году в варианте с междурядьями 15 см с нормой высева 450 тыс.шт/га – 1041 кг/га. 2023 год отмечался низким сбором белка независимо от норм высева в варианте с междурядьями 15 см. Средний показатель сбора белка в варианте с междурядьями 15 см и нормой высева 350 тыс.шт/га, 400 тыс.шт/га и 450 тыс.шт/га составлял 814,0, 864,0 и 858,0 кг/га. По среднему показателю наибольший сбор обеспечил вариант с междурядьями 15 см с нормой высева 400 тыс.шт/га – 864,0 кг/га.

7. В варианте с междурядьями 25 см наибольший сбор белка обеспечивала норма высева 450 тыс.шт/га – 966,0 кг/га. Наименьший сбор белка наблюдался при норме высева 350 тыс.шт/га – в среднем 793,0 кг/га.

8. При способе посева с междурядьями 15 см наибольший сбор жира по среднему показателя обеспечила норма высева семян 400 тыс.шт/га – 345 кг/га.

9. При способах посева с междурядьями 15 см и 25 см наиболее высокий сбор жира с га обеспечивала норма высева 400 тыс.шт/га – 345,0 и 343,0 кг/га.

10. Наибольшая урожайность в среднем по годам исследований наблюдается в варианте с междурядьем 15 см и нормой высева семян 400 тыс.шт./га – 20,6 ц/га, по уровню рентабельности данный вариант превосходит остальные исследуемые варианты – 136,9%.

11. Наименьшем уровнем рентабельности при высоких затратах отметился вариант с междурядьем 25 см и нормой высева 450 тыс.шт./га, где средняя урожайность по годам исследований составила 20,0 ц/га, а уровень рентабельности 108,6%.

В вариантах с междурядьем 25 см наибольшая урожайность достигалась при норме высева семян 400 тыс. шт./га – 20,1 ц/га. Уровень рентабельности данных вариантов составил 136,9% и 122,6% соответственно.

Article metrics

Views:123
Downloads:7
Views
Total:
Views:123