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% [1]. 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 [5].

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 [6].

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 [7].

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.

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.

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.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.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.

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.

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.

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.

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.

The additional file for this article can be found as follows: