CC BY
247. Шевшков М. Я., Мшенко О. Г. Вплив агроеколопчних факторiв на вмют протешу та олп в насшш со! // Вiсник ЦНЗ АПВ Харшвсько! областi : науково-виробничий збiрник / НААН, 1н-т рослинництва iM. В. Я. Юрь'ева. - Х., 2016. - Вип. 20. - С. 84-90.
8. Каленська С.М., Новицька Н.В., Гарбар Л.А., Авдрieць Д.В. Урожайшсть як штегральний показник реакцп рослин со! на елементи технологи вирощування // Науковий вюник Нацiонального унiверситету бiоресурсiв i природокористування Укра!ни. 2010. Вип. 149. - С. 227-234.
9. Парахин Н.В., Кузмичева Ю.В, Лысенко Н.Н. Засоренность посевов сои при различных условиях возделывания // Зернобобовые и крупяные культуры. -№1(17). 2016. Орёл. - С. 14 - 16.
10. Алабушев А. В., Ермолина О.В. Влияние морфо-биологических признаков сои на содержание масла в семенах // Корми i кормовиробництво - Вшниця. - 2011. - Вип. 69. - С. 60 - 66.
11. Гаврилин Д.С., Полевщиков Д.С. Сравнительная оценка сбора белка и масла у сортов сои отечественной селекции при разных сроках посева в условиях Тамбовской области // Зернобобовые и крупяные культуры. - №1(9). - 2014. - Орёл. - С. 30 - 36.
12. Гутянський Р. А. Конкурентоспроможшсть сорпв со! з рiзною тривалютю вегетацшного перюду у ввдношенш до бур'яшв // Селекщя i насшництво: мiжвiд темат. наук. зб. / НААН, 1н-т рослинництва iм. В. Я. Юр'ева. - Харшв. - 2008. - Вип. 95. - С. 266-272.
13. Акулов А.С., Васильчиков А.Г Изучение элементов технологии возделывания новых сортов сои Зуша и Мезенка // Зернобобовые и крупяные культуры. - №1(17). - 2016. Орёл. - С. 45 - 51.
PRODUCTIVITY OF SOYBEAN AGROPHYTOCENOSIS DEPENDING UPON VARIETY, SEEDING RATE AND METHODS OF CROPS CARE
O. G. Milenko
POLTAVA STATE AGRARIAN ACADEMY Abstract: The purpose of our research was to analyze influence of variety properties, seeding rates and methods of crops care on the level of weediness, productivity and quality of soybean grain on drilling crops. It was done by determining number of weeds in agrophytocenosis, productivity level, protein and oil content in soybean grain.
Possibility of soybean cultivation without herbicides applying, using drilling sowing with the lowest yield losses because of weediness has been proved. It has been established that varieties with larger foliaceous area compete with weeds in the best way. Increase of soybean seeding rate forms denser agrophytocenosis. This agrophytocenosis is more competitive to weeds. One preemergence and two postemergence harrowing decrease number of weeds on 76%. Varieties with longer vegetation period have higher soybean productivity than precocious varieties. Optimal seeding rate for precocious variety Romantyka is 800 thousand/ha and optimal seeding rate for precocious variety Ustya is 900 thousand/ha. The most favourable conditions for growth and development ofplants on drilling crops were created with mechanical method of crops care. Weediness of crops negatively influence on quality of soybean grain. Correlation dependence between protein and oil content has been established. Increase of protein content influence on decrease of oil content in soybean grain and vice-versa. Increase of seeding rate influenced on increase of protein and decrease of oil content.
Keywords: soybean, variety, seeding rate, method of crops care, productivity, quantity of weeds, protein, oil.
УДК 635.655
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВЫХ ШТАММОВ РИЗОБИЙ НА ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТООБРАЗЦАХ СОИ
А. Г. ВАСИЛЬЧИКОВ, кандидат биологических наук ФГБНУ «ВНИИ ЗЕРНОБОБОВЫХ И КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР» E-mail: [email protected]
Исследования проведены во ВНИИЗБК в 2015-2016 гг. Изучена отзывчивость новых линий сои (Л-212, Л-103, Л-216 и ЛС-1) на инокуляцию набором новых активных штаммов
ризобий 634, 626, 640 в сравнении со стандартом Ланцетная на темно-серой лесной среднесуглинистой почве. Схема опыта включала: контроль (без инокуляции и внесения удобрений); варианты с инокуляцией штаммами 634, 626 и 640, а также вариант с внесением минерального азота в дозе 60 кг д. в./га. Повторность опытов четырехкратная. Площадь опытных делянок - 10 м2. Посев проводили сеялкой СКС-6-10 широкорядным способом (ширина междурядий 45 см) во вторую декаду мая. Норма высева - 600 тыс. всхожих семян/га. Как инокуляция семян, так и внесение минерального азота в дозе 60 кг/га вызывали повышение урожайности сои. Прибавки урожая в зависимости от года и варианта составили 0,5-3,2 ц/га. Уровень урожайности был прямо пропорционален количеству осадков, выпавших за вегетационный период и в период формирования и налива бобов (июль-август). По результатам испытаний наибольшую эффективность на сорте Ланцетная и линиях Л-212 и Л-103 показал штамм 626 (+2,0, 2,0 и 1,9 ц/га к контролю). Штамм 634 был более эффективен на линиях Л-216 и ЛС-1(+2,4 и 1,8 ц/га) соответственно. Самый высокий урожай - 26,8 ц/га (в среднем за 2 года) сформировала линия Л-103. Уровень рентабельности линии Л-103 составил 200234% в зависимости от варианта. Применение бактериальных удобрений было более рентабельным, чем применение минерального азота на 13-29% в зависимости от сорта.
Соя - уникальная по биологическим и хозяйственным свойствам сельскохозяйственная культура многогранного использования. В соевом зерне содержится 35-45% полноценного по аминокислотному составу белка, 20-25% масла, 18-25% углеводов, 12 основных витаминов, и большое количество биологически активных компонентов (фосфатиды, изофлавоны, олигосахариды и.т.д.). Мировое производство сои в 2016 году составило 338 млн. тонн (+8% к 2015 году). Площадь посевов сои в России в 2016 году составила 2184 тысяч гектар (в Центральном округе-613 тысяч га), что при урожайности 15,6 ц/га позволило собрать 3141 тысяч тонн семян. При этом импорт сои в 2016 году составил 2,15 млн. тонн [1]. Поэтому увеличение производства сои прямо связано со стратегией импортозамещения и обеспечения продовольственной безопасности страны.
Ценность сои, помимо пищевых и кормовых достоинств, определяется тем, что, она является хорошим азотфиксатором, способным покрывать свои потребности в азоте благодаря формированию симбиоза с клубеньковыми бактериями. В среднем, при благоприятных условиях возделывания она может удовлетворять за счет симбиотической азотфиксации до 70% своих потребностей в азоте [2].
Симбиоз сои с клубеньковыми бактериями - одна из наиболее эффективных растительно-микробных систем, формирующих процесс биологической азотфиксации, имеющий огромное экологическое и практическое значение. Инокуляция растений высокоэффективными штаммами клубеньковых бактерий повышает продуктивность бобовых в среднем на 10-25%. При интродукции бобовых культур в новые районы возделывания, где в почве, как правило, отсутствуют спонтанные популяции ризобий соответствующего вида, прибавки от инокуляции могут достигать 50-100% [3, 4].
В связи с этим, выявление сортов, наиболее адаптированных для условий Орловской области и повышение продуктивности на основе оптимизации условий симбиотической деятельности посевов за счет инокуляции семян активным штаммом ризобий, а также поиск наиболее комплементарных пар симбионтов является актуальной задачей.
Методика исследований
Исследования проводили в полевых условиях на опытном участке лаборатории генетики и биотехнологии с использованием методик полевого опыта [5] и оценки активности симбиотической азотфиксации [6]. Почва опытного участка темно-серая лесная среднесуглинистая с пахотным слоем 28-30 см. Уровень плодородия характеризовался следующими показателями: рН солевой вытяжки - 4,9, содержание гумуса - 4,97%, содержание подвижных форм питательных веществ на 100 г почвы: Р2О5 по Кирсанову - 9,3 мг, К2О по Кирсанову - 9,5 мг. Посев - широкорядный, ширина междурядий - 45 см. Норма высева - 600 тысяч всхожих семян на 1 га. Посев - сеялкой
СКС-6-10. Нитрагин для инокуляции получали из ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Пушкин-Санкт-Петербург). Инокуляция семян - в день посева. Была проведена оценка отзывчивости на нитрагинизацию 4 перспективных линий (Л-212, Л-103, Л-216, ЛС-1). В качестве контроля использовали сорт сои Ланцетная. На каждом сорте закладывали следующие варианты: контроль без инокуляции, вариант с внесением минерального азота в дозе 60 кг действующего вещества на гектар и варианты с инокуляцией штаммами 634, 626 и 640. Формирование симбиотического аппарата оценивали по активности фермента нитрогеназы методом редукции ацетилена и по количеству клубеньков на корнях растений. Учёт урожая семян - поделяночно, путем сплошного обмолота комбайном «Сампо-130».
Результаты исследований Климатические условия вегетационных периодов 2015-2016 годов по температурному режиму характеризовались теплой погодой. Средняя температура воздуха превышала среднемноголетние показатели на 1,2-2,8° С. Количество и характер выпадения осадков по годам резко контрастировали между собой. В первой половине вегетации количество выпавших осадков за оба года было близко к среднемноголетним значениям и способствовало активному росту вегетативной массы. В период формирования репродуктивных органов (июль-август), который является основным максимумом водопотребления у сои, и в значительной мере определяет уровень урожайности, в 2015 году выпало 76,7мм осадков (52% от среднемноголетнего уровня), что лимитировало формирование высокого урожая. В 2016 году в этот же период выпало 233,5 мм осадков (158,8% от среднемноголетнего уровня) (таблица 1), что способствовало формированию достаточно высокого уровня урожая. В среднем по Орловской области урожайность сои в 2016 году составила 19,5 ц/га, что позволило собрать 98,9 тыс. тонн [7].
Таблица 1
Показатели Май Июнь Июль Август Сентябрь
Среднемноголетние осадки, мм 53 61 80 67 57
Среднемноголетняя т-ра, 1°С 13.0 16.9 18.5 17.1 11.7
Осадки, мм 2015 г. 64,7 38,3 68,5 8,2 68,7
2016 г. 63,2 68,4 127,6 105,9 20,7
Ср. температура 1°С 2015 г. 15,1 18,4 19,2 18,7 15,6
2016 г. 14,2 18,1 20,9 19,9 11,9
Достаточное количество осадков в первой половине вегетации позволило сформировать большое количество клубеньков на корневой системе. Местные популяции ризобий, сформировавшиеся в почвах опытных севооборотов обеспечили высокий уровень клубенькообразования на контрольном варианте. На варианте с внесением минерального азота отмечено отчетливое ингибирование активности нитрогеназы (табл. 2).
Таблица 2
Влияние инокуляции на показатели симбиотической активности сортов сои
(числитель - количество клубеньков, шт./растение; знаменатель - активность нитрогеназы,
мкгЫ/раст/час); среднее за 2015-2016 гг.
Варианты Ланцетная Л-212 Л-103 Л-216 ЛС-1
Контроль 19/45 36/52 44/80 55/103 36/66
N60 18/32 25/15 22/40 14/16 15/24
Штамм 634 33/56 39/51 57/106 34/40 53/92
Штамм 626 20/86 48/87 55/136 35/50 57/112
Штамм 640 38/82 38/109 32/165 51/106 49/162
При наступлении полной спелости сои была проведена поделяночная уборка урожая прямым комбайнированием комбайном Сампо 130. Результаты урожая, приведенного к стандартной влажности и 100% чистоте, представлены в табл. 3.
Как инокуляция, так и внесение минерального азота оказало положительное влияние на формирование урожая.
Таблица 3
Влияние инокуляции на урожайность сортов сои (ц/га) _
Варианты Ланцетная Л-212 Л-103 Л-216 ЛС-1
2015 2016 2015 2016 2015 2016 2015 2016 2015 2016
Контроль 19,4 25,0 20,0 24,5 22,8 28,4 20,1 19,4 20,2 25,8
N60 20,1 26,9 21,1 27,3 23,2 30,7 21,6 22,9 22,3 27,2
Штамм 634 19,5 26,5 20,9 26,7 23,6 30,6 20,5 23,5 22,9 25,9
Штамм 626 21,5 26,8 22,4 26,0 24,6 30,4 21,3 21,1 22,1 27,2
Штамм 640 20,9 25,2 20,6 25,6 23,9 29,6 20,6 21,8 22,1 26,4
Среднее по сорту 20,3 26,1 21,0 26,0 23,6 29,9 20,8 21,7 21,9 26,5
Среднее за 2 года 23,2 23,5 26,8 21,2 25,7
НСР05 2015 НСР05 2016 Для сорта 0,56, для штамма -0,47 ц/га Для сорта 1,2, для штамма -0,9 ц/га
По фактору сорта наибольший урожай по результатам двух лет сформировала линия Л-103 - 26,8 ц/га. По фактору штамма более эффективными были: штамм 626 - на сорте Ланцетная, линии 212 и линии 103, и штамм 634 - на линиях Л-216 и ЛС-1.
Данные морфологического анализа в основном подтверждают результаты, полученные при учете урожайности семян. По фактору сорта, наибольшая масса растений (24,7 грамма), масса семян на одно растение (11,2 грамма), а также количество семян на растение (74,6) были отмечены у линии ЛС-1 (табл. 4).
Таблица 4
Результаты морфологического анализа растений
Варианты Вес Количество Масса 1000 семян, г К хоз.
растений, г/ растение семян, г/ растение бобов, шт/ растение семян, шт/ растение
Ланцетная
Контроль 18,4 8,37 25,9 55,5 151 45,5
N60 17,5 8,50 26,2 55,2 145 45,5
Штамм 634 18,9 8,60 29,1 62,1 138 45,6
Штамм 626 21,8 9,75 29,7 70,9 138 44,6
Штамм 640 17,3 8,00 27,2 56,5 141 45,0
Ср. по сорту 18,8 8,64 27,6 60,0 143 45,2
Линия 212
Контроль 14,5 7,1 19,6 45,7 159 49,2
N60 19,3 8,6 25,5 58,7 148 45,3
Штамм 634 16,1 7,6 20,2 47,4 161 47,3
Штамм 626 15,7 7,3 19,0 47,9 151 45,6
Штамм 640 14,2 7,0 18,4 43,3 162 49,1
Ср. по сорту 16,0 7,5 20,5 48,6 156 47,3
Линия 103
Контроль 14,9 7,0 15,8 31,0 224 46,9
N60 20,5 9,57 21,3 43,6 224 47,5
Штамм 634 19,4 9,37 22,5 39,4 240 48,4
Штамм 626 19,5 8,75 19,5 41,6 222 44,6
Штамм 640 18,8 8,75 19,8 39,2 221 46,6
Ср. по сорту 18,6 8,69 19,8 39,0 226 46,8
Линия 216
Контроль 15,0 6,8 20,3 47,1 146 45,8
N60 16,3 7,6 24,0 52,2 146 47,3
Штамм 634 18,5 8,6 24,8 57,3 151 46,8
Штамм 626 15,0 6,8 21,6 47,5 142 44,9
Штамм 640 14,6 6,8 21,0 45,7 144 45,4
Ср. по сорту 15,9 7,3 22,3 50,0 146 46,0
Продолжение табл. 4
Линия ЛС-1
Контроль 23,2 10,4 31,1 70,1 148 44,8
N60 26,4 11,7 36,2 79,4 148 44,5
Штамм 634 23,8 10,7 31,9 71,6 149 45,3
Штамм 626 26,0 12,3 34,4 77,3 159 47,2
Штамм 640 24,3 10,7 33,1 74,5 140 44,4
Ср. по сорту 24,7 11,2 33,3 74,6 149 45,2
Однако по урожайности она уступила линии Л-103, что можно объяснить более низкой полевой всхожестью и меньшей сохранностью растений к уборке. По фактору инокуляции как внесение минерального азота, так и инокулирование посевного материала испытываемыми штаммами вызвало увеличение весовых и количественных показателей по отношению к контролю.
Таблица 5
Экономическая эффективность применения микробных препаратов на сое.
Показатели Конт роль N60 Штамм 634 Штамм 626 Штамм 640
Сорт Ланцетная
Урожайность, ц/га 22,2 24,0 23,0 24,2 23,0
Стоимость валовой продукции, руб./га 55500 60000 57500 60500 57500
Производственные затраты, руб./га 20100 22480 20600 20600 20600
Себестоимость, руб./ц 905 937 896 851 896
Условно чистый доход, руб./га 35400 37520 36900 39900 36900
Уровень рентабельности, % 176 167 179 194 179
Фактический экономический эффект, руб./га - 2120 1500 4500 1500
Линия 212
Урожайность, ц/га 22,2 24,2 23,8 24,2 23,1
Стоимость валовой продукции, руб./га 55500 60500 59500 60500 57750
Производственные затраты, руб./га 20100 22480 20600 20600 20600
Себестоимость, руб./ц 905 929 865 851 892
Условно чистый доход, руб./га 33400 38020 38900 39900 37150
Уровень рентабельности, % 166 169 189 194 180
Фактический экономический эффект, руб./га - 4580 5500 6500 3750
Линия 103
Урожайность, ц/га 25,6 27,0 27,1 27,5 26,8
Стоимость валовой продукции, руб./га 64000 67500 67750 68750 67000
Производственные затраты, руб./га 20100 22480 20600 20600 20600
Себестоимость, руб./ц 785 832 760 749 792
Условно чистый доход, руб./га 44300 45020 47150 48150 46400
Уровень рентабельности, % 220 200 229 234 225
Фактический экономический эффект, руб./га - 720 2850 3850 2100
Линия 216
Урожайность, ц/га 19,8 22,2 22,0 21,2 21,2
Стоимость валовой продукции, руб./га 49500 55500 55000 53000 53000
Производственные затраты, руб./га 20100 22480 20600 20600 20600
Себестоимость, руб./ц 1015 1013 936 972 972
Условно чистый доход, руб./га 29400 33020 34400 32400 32400
Уровень рентабельности, % 146 147 167 157 157
Фактический экономический эффект, руб./га - 3620 5000 3000 3000
Линия ЛС-1
Урожайность, ц/га 23,0 24,8 24,4 24,7 24,3
Стоимость валовой продукции, руб./га 57500 62000 61000 61750 60750
Производственные затраты, руб./га 20100 22480 20600 20600 20600
Себестоимость, руб./ц 874 906 844 834 848
Условно чистый доход, руб./га 37400 39520 40400 41150 40150
Уровень рентабельности, % 186 176 196 200 195
Фактический экономический эффект, руб./га - 2120 3000 3750 2750
Стоимость семян сои - 25000 руб./тонна Ориентировочная цена препаратов - 500 руб./га-порция Цена 1 центнера аммиачной селитры - 1400 руб.
Соя является наиболее доходной культурой среди возделываемых полевых культур [1]. При урожайности 15 центнеров на гектар рентабельность её возделывания составляет около 100%. Соответственно, в наших исследованиях, при одинаковых условиях возделывания уровень рентабельности прямо пропорционален урожайности возделываемого сорта. В условиях 2015-2016 годов уровень рентабельности наиболее урожайной линии Л-103 составил 200-234% в зависимости от варианта. Применение бактериальных удобрений в наших опытах было более рентабельным, чем применение минерального азота на 13-29% в зависимости от сорта. Использование приема инокуляции на сое становится экономически оправданным при получении прибавки 0,5 ц/га. Наиболее отзывчивой на инокуляцию в 2015-2016 годах была Линия 212, где на варианте с инокуляцией штаммом 626 экономический эффект составил 6500 рублей.
Таким образом, определены наиболее эффективные штаммы, рекомендованные для применения в ресурсосберегающих технологиях производства сои. Установлено, что штамм 626 был более эффективен на сорте Ланцетная, линиях 212 и 103 (+2,0, 2,0 и 1,9 ц/га к контролю), штамм 634 на линиях - Л-216 и ЛС-1 (+2,4 и 1,8 ц/га) соответственно.
Литература
1. Сбор сои в России обновил рекорд - Агроинвестор [Электронный ресурс] URL: http://www. Agroinvestor.ru/markets/news/25245-sbor-soi-v-rossii-obnovil-rekord/(дата обращения 13.02.2017 г.)
2. Синеговская В.Т. Оптимизация симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов сои в условиях Приамурья // Авт-т. дис. на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. М. 2002. - 32 с.
3. Кожемяков А.П., Тихонович И.А. Использование инокулянтов бобовых и биопрепаратов комплексного действия в сельском хозяйстве // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. М., 1998. №6. -С. 7-10.
4 Кокорина А.Л., Кожемяков А.П. Бобово-ризобиальный симбиоз и применение микробиологических препаратов комплексного действия - важный резерв повышения продуктивности пашни. СПб., 2010. - 50 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Москва: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Орлов В.П., Орлова И.Ф., Щербина Е.А.,. Гурьев Г.П., Васильчиков А.Г. Методика оценки активности симбиотической азотфиксации селекционного материала зернобобовых культур ацетиленовым методом. Орел: ВНИИЗБК, 1984. - 16 с.
7. Орловская область вошла в ТОП-20 по производству соевых бобов [Электронный ресурс] URL http://newsorel.ru/fn_230092.html (дата обращения 13.02.2017).
STUDY OF THE EFFECTIVENESS OF NEW RHIZOBIA STRAINS IN PROSPECTIVE
SOYBEAN ACCESSIONS A. G. Vasilchikov
FGBNU «THE ALL-RUSSIA RESEARCH INSTITUTE OF LEGUMES
AND GROAT CROPS» Abstract: Research was performed at VNIIZBK in 2015-2016. Responsiveness of new soybean lines (L-212, L-103, L-216 and LS-1) to inoculation with new active set of rhizobia strains 634, 626, 640 in comparison to standard Lancetnaya on dark gray forest medium loam soil was studied. The experimental setup consisted of: control (without inoculation and fertilizer); variants with inoculation by strains 634, 626 and 640, and a variant with mineral nitrogen in dose 60 kg of active substance/ha. Repeated experiments fourfold. The area of experimental plots was 10 m2. Sowing was performed by drill SKS-6-10 in wide (row spacing 45 cm) in the second decade of May. Seeding rate was 600 thousand of viable seeds/ha. Both seed inoculation and application of mineral nitrogen in the dose of 60 kg/ha caused an increase of soybean yields. Yield increase, depending on the year and options amounted to 0,5-3,2 kg/ha. The level of productivity was directly proportional to the amount of precipitation during the growing season and during the formation and ripening of beans (July-August). According to the results of tests the most effective on the variety Lancetnaya and lines L-212 and L-103 showed strain 626 (2,0, 2,0 and 1,9 t/ha to control). Strain 634 was more effective on the lines L-216 and LS-1 (2,4 and 1.8 t/ha), respectively. The highest harvest - 26,8 c/ha (average 2 years) formed the line L-103. The profitability level of the line L-103 was 200-234% depending on variant. The use of bacterial fertilizers was more cost-effective than the use of mineral nitrogen on 13-29% depending on the variety.
