ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ СОРТОВОГО СЕМЕНОВОДСТВА СОИ СОРТА ШАТИЛОВСКАЯ 17 В УСЛОВИЯХ Центрально-Чернозёмного района России Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Научная статья

УДК 633.34: 631.811: 631.51

https://doi.org/10.24412/2949-2211-2023-1-2-115-121

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ СОРТОВОГО СЕМЕНОВОДСТВА СОИ СОРТА ШАТИЛОВСКАЯ 17 В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЁМНОГО РАЙОНА РОССИИ

Вероника Игоревна Панарина, Евгений Николаевич Мерцалов, Иван Иванович Кузнецов

Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур, г. Орёл, Орловская область, Россия, [email protected]

Аннотация. В условиях, сложившихся в начале 2022 года, вопрос импортозамещения встал наиболее остро, в том числе и в сельском хозяйстве. Особое внимание уделяется сельскохозяйственным культурам, наиболее востребованным не только в России, но и в мире, к которым в том числе относится и соя. Российская Федерация обладает потенциалом увеличения посевных площадей под культурой, а значит и валовых сборов. Это возможно благодаря наличию сортов сои, адаптированных к конкретным природно-климатическим условиям возделывания, а так же научно-обоснованным технологиям возделывания культуры. Доля отечественных сортов сои в 2022 году в реестр селекционных достижений составляет 61%. Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур» (ФГБНУ ФНЦ ЗБК) активно вносит вклад в политику импортозамещения. Разработка сортовых технологий способствует реализации потенциала продуктивности у современных сортов сои, а, следовательно, и получение высоких валовых сборов семян. Производственные опыты были проведены в 2021-2022 гг. на полях Шатиловской СХОС -филиал ФГБНУ ФНЦ ЗБК (Орловская область). Опыты проводили на сорте Шатиловская 17 (селекции ФГБНУ ФНЦ ЗБК), характеризующегося продолжительностью вегетационного периода 105 дней и массой 1000 семян - 171,3 г. Исследованиями установлено, что подготовка почвы под посев сои сорта Шатиловская 17 в условиях Орловской области рекомендуется вести следующим образом: вспашка осенью на глубину 25...30 см; ранневесеннее боронование при наступлении физической спелости почвы в 2 следа поперек направлению вспашки; 1-я культивация почвы на глубину 7...8 см; 2-я культивация - через две недели после 1-й культивации на глубину 7...8 см; предпосевная культивация за сутки до посева на глубину 4...5 см. Также необходимо применять фолиарные подкормки микроэлементами: молибден, бор и сера. Что способствует повышению урожайности сои сорта Шатиловская 17 в среднем за два года на 22,7%.

Ключевые слова: соя, Шатиловская 17, сортовая технология, семеноводство.

Благодарности. Результаты получены при финансовой поддержке Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования.

Для цитирования: Панарина В. И., Мерцалов Е. Н., Кузнецов И. И. Элементы технологии сортового семеноводства сои сорта Шатиловская 17 в условиях Центрально-Чернозёмного района России // Агронаука. 2023. Том 1. № 2. С. 115- 121. https://doi.org/10.24412/2949-2211-2023-1-2-115-121.

Original article

ELEMENTS OF SEED PRODUCTION TECHNOLOGY OF SOYBEAN VARIETY SHATILOVSKAYA 17 IN CONDITIONS OF CENTRAL BLACK EARTH REGION OF RUSSIA

Veronica I. Panarina, Evgenij N. Mertsalov, Ivan I. Kuznetsov

Federal Scientific Centre of Legumes and Groat Crops, Oryol, Oryol region, Russia, [email protected]

Abstract. The conditions established in early 2022 raised an acute issue of import substitution, including in agriculture. Much attention is paid to crop plants that are in the highest demand both in Russia and worldwide, which, amongst others, include soybean. The Russian Federation has the potential for increasing crop cultivation areas and, consequently, gross yield. This is possible thanks to the presence of soybean varieties adapted to specific natural and climatic conditions of cultivation, as well as scientifically justified technologies of crop cultivation. In 2022, the percentage of domestic soybean varieties in the register of selection achievements is 61%. Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Centre of

© Панарина В. И., Мерцалов Е. Н., Кузнецов И. И., 2023

Legumes and Groat Crops" actively contributes to the policy of import substitution. Development of variety technologies facilitates the fulfilment of the productivity potential in modern soybean varieties and, as a result, ensures high gross yields of seeds. Production experiments were conducted in 2021-2022 within the fields of Shatilovskaya Agricultural Experimental Station, affiliate of Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Centre of Legumes and Groat Crops" (Oryol oblast, Russia). The experiments were conducted on Shatilovskaya 17 soybean variety (selection of Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Centre of Legumes and Groat Crops") with the duration of vegetation period of 105 days and mass of 1,000 seeds of 171.3 g. Research has confirmed that soil for cultivation of Shatilovskaya 17 soybean variety in conditions of Oryol oblast should be prepared using the following stages: ploughing into the depth of 25-30 cm in autumn; harrowing in early spring when soil becomes physically mature in 2 traces across the direction of ploughing; the 1st soil cultivation into the depth of 7-8 cm; the 2nd cultivation in two weeks after the 1st cultivation into the depth of 7-8 cm ; pre-sowing cultivation 24 hours prior to the sowing into the depth of 4-5 cm. It is also necessary to use foliar fertilisation using such microelements as molybdenum, boron and sulphur. This contributes to the increasing yield of Shatilovskaya 17 soybean variety by an average of 22.7% in two years.

Keywords: soybean, Shatilovskaya 17, variety technology, seed production.

For citation: Panarina VI, Mertsalov EN, Kuznetsov I I. Elementy tekhnologii sortovogo semenovodstva soi sorta Shatilovskaya 17 v usloviyah Central'no-CHernozyomnogo rajona Rossii [Elements of seed production technology of soybean variety shatilovskaya 17 in conditions of Central Black Earth region of Russia]. Agronauka. - Agroscience. 2023; 1; 2: 115-121. (in Russ.). https://doi.org/10.24412/2949-2211-2023-1-2-115-121.

Соя стала одной из высокомаржинальных культур во всем мире. Востребованность культуры обусловлена тем, что она является не только высокобелковой, но и масличной. Не смотря на то, что в России рост производства сои начался относительно недавно (с 2000-х гг.), доля нашей страны на мировом рынке составляет 1,4%, посевные площади под соей за 12 лет выросли в 4 раза, валовой сбор - в 6 раз [1]. Лидерами по возделыванию сои в Центральном федеральном округе являются Белгородская, Курская и Орловская области, в которых сосредоточено до 58% посевных площадей [2]. В связи, с чем создается высокая потребность в семенах сои высших репродукций для агропромышленного производства, и прежде всего сортов российской селекции. Поэтому разработка сортовых технологий с целью реализации заложенного потенциала у современных сортов сои адаптированных к конкретным условиям региона их возделывания и как результат получение высоких валовых сборов семян является весьма актуальной задачей.

Орловская область находится в зоне распространения умеренно-континентального климата. Территория области расположена на границе зон достаточного и недостаточного увлажнения. Опыты закладывались на Шатиловской СХОС - филиал ФГБНУ ФНЦ ЗБК. Расположена в Новодеревеньковском районе Орловской области Российской Федерации. Почва опытного участка - выще-

лоченный чернозём с тяжелосуглинистой структурой, рН 5.09, содержание фосфора -6,22 мг/100 г почвы, калия - 8,34 мг/100 г почвы, гумуса - 6,06%, серы - 3,2 мг/кг почвы, марганца - 7,15 мг/кг почвы, цинка -0,26 мг/кг почвы, бора - 1,38 мг/кг почвы.

Производственные опыты проводили в 2021-2022 гг. на площади 60 га. Предшественник - озимая пшеница, норма высева - 700 тысяч всхожих семян на 1 га, способ посева рядовой, глубина посева семян сои составила 3... 4 см. Схема опыта представлена в таблице 1. Обработка полученных данных велась согласно методике Доспехова Б.А. (1985) с использованием компьютерных программ [3].

Сорт сои Шатиловская 17 (патент № 11287, 20.10.2020 г.) - растения индетер-минантного типа, высотой 78...150 см. Листья тройчатые, листочки овально заострённые, зелёные; цветки мелкие светло-фиолетовые. Бобы слабоизогнутые, бурые со светло-рыжим опушением. Семена средней крупности, округлые, светло-коричневые, рубчик такой же окраски с белым глазком. Масса 1000 семян - 171,3 г. Продолжительность вегетационного периода - 105 дней, отличается дружным созреванием. Характеризуется устойчивостью к растрескиванию бобов и осыпанию семян. Поражение болезнями не установлено. Включён в Госреестр по Центральночернозёмному району [4].

Таблица 1 - Схема производственного опыта, 2021-2022 гг.

Элементы технологии Вариант опыта

Контроль (хозяйственная схема) Опытная схема

1 2

Обработка почвы 1. Дискование - ранней весной (март) на глубину 12-15 см.; 2. Культивация - в апреле на глубину 7-8 см.; 3. Предпосевная культивация -за сутки до посева на глубину 4-5 см. 1. Вспашка - осенью (сентябрь) на глубину 25-30 см.; 2. Ранневесеннее боронование - при наступлении физической спелости почвы (апрель) в 2 следа поперек направлению вспашки; 3. 1-я культивация почвы - в апреле на глубину 7-8 см.; 4. 2-я культивация - через две недели после 1-й культивации на глубину 7-8 см.; 5. Предпосевная культивация -за сутки до посева на глубину 4-5 см. 1. Вспашка - осенью (сентябрь) на глубину 25-30 см.; 2. Ранневесеннее боронование - при наступлении физической спелости почвы (апрель) в 2 следа поперёк направлению вспашки; 3. 1-я культивация почвы - в апреле на глубину 7-8 см.; 4. 2-я культивация - через две недели после 1-й культивации на глубину 7-8 см.; 5. Предпосевная культивация - за сутки до посева на глубину 4-5 см.

Подготовка семян к посеву Протравливание семенного материала: д.в. Мефеноксам 10 г/л + Флудиоксонил 25 г/л -норма расхода 2 л/га Инокуляция: Хайкоут СуперСоя - норма расхода 1,42 л/т Обработка семян удобрением КомплеМет-Бобовые - норма расхода 2,0 л/т

Защита растений в период вегетации До всходовый гербицид (почвенник) - д.в. Имазетапир100 г/л - норма расхода 0,8 л/га. Обработка по вегетации растений (в фазу У2 -У3) - д.в. Имазамокс 40 г/л - норма расхода 0,8 л/га

Фолиарные обработки Без проведения фолиарных обработок Без проведения фолиарных обработок Внекорневая подкормка в фазу У2 - У3 - молибден 30 г/л с нормой расхода - 2 л/га Внекорневая подкормка в фазу R1 - бор 150 г/л с нормой расхода - 2 л/га Внекорневая подкормка в фазу R5 - сера 300 г/л с нормой расхода - 2 л/га

Уборка Прямым комбайнированием

Погодные условия 2021-2022 гг. характеризовались существенными отклонениями от среднемноголетних данных (таблица 2). Сев сои в 2022 году провели в 3 декаде мая в связи с тем, что отмечалась температура воздуха на 2,2°С ниже среднемноголетней нормы. В июне-июле 2021 года была температура воздуха выше среднемноголетней

нормы, а норма осадков ниже, что оказало влияние на развитие и формирование репродуктивных органов растениями сои. Тогда как в 2022 году подобные условия отмечались только в августе, что также оказало влияние на формирование репродуктивных органов и налив зерна.

Показатель Месяц

май июнь июль август сентябрь

Средняя температура воздуха, °С

Среднемноголетний 13,7 17,5 18,9 17,7 12,1

2021 г. 13,9 19,8 22,3 20,5 12,7

2022 г. 11,5 17,9 19,1 21,8 9,9

Сумма осадков, мм

Среднемноголетний 50 74 85 59 56

2021 г. 74 41 51 51 131

2022 г. 52 52 64 34 111

Таблица 2 - Метеорологические условия 2011-2022 гг., Орловская область

Результаты проведённых исследований показали, что различные варианты подготовки почвы влияют на степень засорённости посевов сои сорной растительностью. Флористический состав сорняков был следующим:

- бодяк полевой (Cirsium arvense) - двудольные многолетние корнеотпрысковые;

- вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) - двудольные многолетние корнеотпрыско-вые;

- горец птичий (Polygonum aviculáre) -двудольные однолетние яровые ранние;

- дымянка лекарственная (Fumária officináUs) - двудольные однолетние яровые ранние;

- крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris) - двудольные однолетние яровые поздние;

- марь белая (Chenopódium álbum) - двудольные однолетние яровые ранние;

- осот полевой (Sónchus arvénsis) - двудольные многолетние корнеотпрысковые;

- пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahit) - двудольные однолетние яровые

ранние;

- просо сорное (Panicum miliaceum var. Ruderale Kitag) - однодольные однолетние яровые поздние;

- пырей ползучий (Elytrigia repens) - однодольные многолетние корневищные;

- редька дикая (Raphanus raphanistrum) -двудольные однолетние эфемеры;

- щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus) - двудольные однолетние яровые поздние.

Наименьшую засорённость почвы до проведения предпосевной культивации в среднем за два года наблюдали в опытном варианте со вспашкой, боронованием и двумя культивациями - 49,8 шт./м2, тогда как в контрольном варианте она составила 108,3 шт./м2 (рисунок 1). Количество сорняков в среднем снизилось на 54,0%, а их воздушно-сухая масса на 60,2%, что связано, прежде всего, с ранними фазами их развития. Таким образом, подготовка почвы к посеву оказала влияние прежде всего на засорённость сорной растительностью в агроценозе.

Рисунок 1 - Влияние способа обработки почвы на её засорённость до проведения предпосевной культивации,

в среднем за 2021-2022 гг.

Существенных различий по вариантам опыта относительно наступлению фенологических фаз не выявлено. В целом период вегетации сорта Шатиловская 17 при различных вариантах подготовки почвы в 2021 году составил 106 дней, в 2022 - 115 дней.

Также на опыте производился учёт густоты стояния растений и полевой всхожести. Применение различных приёмов подготовки почвы не оказало существенного влияния на густоту стояния растений и полевую всхожесть. В среднем за 2 года полевая всхожесть в контрольном варианте составила 95,0%, в опытном варианте - 96,5%.

Состояние посевов в различных вариантах опыта оценивали по показателям вегета-

ционных индексов, в частности NDVI (рисунок 2). Данный индекс также отражает объем зелёной фитомассы растительного покрова и как видно по полученным данным при применении второго варианта подготовки почвы под сою значения NDVI выше, чем на контрольном варианте. Так в июне разница по данному показателю между вариантами составила 20,0%, в июле - 23,1%, в августе - 8,7%, в сентябре - 16,7%. Таким образом можно заключить, что растения на опытном варианте в период их активного роста и развития, сформировали больший объем зелёной массы, что в дальнейшем отразилось и на показателях урожайности сои.

Рисунок 2 - Показатели вегетационного индекса NDVI в зависимости от варианта опыта,

в среднем за 2021-2022 гг.

Анализ структурных показателей растений сои по вариантам опыта показал, что отсутствие фолиарных подкормок в первом варианте опыта привело к некоторому снижению таких показателей как количество бобов, семян с растения и высоту растений (таблица 3). Количество бобов с растения снизилось на 14,9%; количество семян с растения - на 12,5%; высота растений - на 5,4%.

Такое снижение связано, прежде всего, с нехваткой микроэлементов в период вегетативного роста растений сои и прежде всего молибдена и бора, активно участвующих в азотфиксации, фотосинтезе и формировании репродуктивных органов [5]. Однако масса 1000 семян существенно не отличалась по вариантам опыта.

Таблица 3 - Структурный анализ растений сои в фазу полной спелости, в среднем за 2021-2022 гг.

Вариант опыта Высота растений, см Количество бобов на 1 растении, шт. Количество семян в 1 бобе, шт. Количество семян с 1 растения, шт. Масса 1000 семян, г.

Контроль 90,3 15,1 2,4 36,4 149,6

Опыт 95,4 17,7 2,4 41,6 150,8

Изменения основных элементов структу- нечных показателях урожайности и качества ры урожая растений сои отразились и на ко- продукции (рисунок 3).

%

40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

«Содержание протеина,% 'Урожайность, т/га HCP05 = 0,11

2,20

32,0

Содержание жира,% 2,70

19,0

38,0

т/га

20,5

3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00

Опыт 1

Опыт 2

2021 год

%

45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

(Содержание протеина,% 'Урожайность, т/га НСР05=0,13

Содержание жира,%

2,80

j

34,0 2, 35,2 2,

1Л 40,0

40 21,0

18,5

18,9

т/га

2,90

2,80 2,70 2,60 2,50 2,40 2,30 2,20

Контроль

Опыт 1

Опыт 2

2022 год

Рисунок 3 - Урожайность и качество семян сои, 2021-2022 г.

Наибольшая урожайность была отмечена в опытном варианте - 2,70 т/га, что на 22,7% больше контрольного варианта. Элементы применяемой технологии, а в частности фолиарная обработка серой, которая способствует накоплению белка в семенах [5], оказала влияние на качественные показатели семян (содержание протеина и жира). Содержание протеина в варианте опыта составило 38,0%, при значении в контрольном варианте - 32,0%. Содержание жира в семенах составило 20,5%, при значении в контроле - 19,3%.

Таким образом, подготовка почвы под посев сои сорта Шатиловская 17 в условиях Орловской области рекомендуется вести следующим образом: вспашка осенью на глубину 25...30 см.; ранневесеннее боронование при наступлении физической спелости почвы в 2 следа поперёк направлению вспашки; 1-я культивация почвы на глубину 7... 8 см.; 2-я культивация - через две недели после 1-й культивации на глубину 7... 8 см.; предпосевная культивация за сутки до посева на глубину 4... 5 см. Также необходимо применять фолиарные подкормки микроэлементами: молибден, бор и сера.

Список источников

1. Polukhin A. A., Klimova D. P., Panarina V. I. Quality management in the food market for sustainable development based on industrial and manufacturing engineering in the age of digital economy // International Journal for Quality Research. 2021. Т. 15. № 4. С. 1159-1178. https://doi.org/10.24874/ IJQR15.04-09

2. Зотиков В. И., Вилюнов С. Д. Современная селекция зернобобовых и крупяных культур в России // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. Т. 25. № 4. С. 381-387. https://doi.org/10.18699/ VJ21.041

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. Москва. Агропромиздат. 1985. 351 с.

4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений (официальное издание). М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2022. 646 с.

5. Новикова Н.Е. Физиологическое обоснование листовой подкормки для оптимизации питания зерновых бобовых культур в онтогенезе растений (обзор) // Зернобобовые и крупяные культуры. 2018. № 1 (25). С. 60-67.

References

1. Polukhin AA, Klimova DP, Panarina VI. Quality management in the food market for sustainable development based on industrial and manufacturing engineering in the age of digital economy. International Journal for Quality Research, 2021 ; Vol. 15, no 4 : С. 1159-1178. https://doi.org/10.24874/IJQR15.04-09

2. Zotikov VI, Vilyunov SD. Sovremennaya selektsiya zernobobovykh i krupyanykh kul'tur v Rossii [Modern breeding of leguminous and cereal crops in Russia]. Vavilovskiizhurnalgenetiki i selektsii. - Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2021 ; Vol. 25, no 4 : 381-387. (in Russ.). https://doi.org/10.18699/VJ21.041

3. Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta [Field experiment technique], Moscow : Agropromizdat, 1985, 351 p. (in Russ.).

4. Gosudarstvennyi reestr selektsionnykh dostizhenii, dopushchennykh k ispol'zovaniyu. T. 1. Sorta rastenii (offtsial'noe izdanie) [State register of selection achievements approved for use. V. 1. Varieties of plants (official edition)]. Moscow : FGBNU "Rosinformagrotekh", 2022. 646 p. (in Russ.).

5. Novikova NE. Fiziologicheskoe obosnovanie listovoi podkormki dlya optimizatsii pitaniya zernovykh bobovykh kul'tur v ontogeneze rastenii (obzor) [Physiological substantiation of foliar feeding for optimizing the nutrition of grain legumes in plant ontogenesis (review)]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. - Legumes and groat crops, 2018 ; 1 (25) : 60-67. (in Russ.).

Информация об авторах

В.И. Панарина - канд. с.-х. наук руководитель селекционно-семеноводческого центра сои; Е.Н. Мерцалов - науч. сотр.; И.И. Кузнецов - канд. с.-х. наук., вед. науч. сотр.

Статья поступила в редакцию 30.01.2023; одобрена после рецензирования 11.05.2023; принята к публикации 15.05.2023

Information about the authors

V.I. Panarina - Cand. Agr. Sci. Head of Soybean

Selection and Seed Centre;

E.N. Mertsalov - Senior Research Scientist;

I.I. Kuznetsov- Cand. Agr. Sci., Leading Researcher

The article was submitted 30.01.2023; approved aftee reviewing 11.05.2023; accepted for publication 15.05.2023