CC BY
9Научная статья УДК 635.655 631.461
ПОИСК ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СОРТОВ СОИ ДЛЯ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ Андрей Геннадьевич Васильчиков
Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур, Орловская обл., Орловский р-н., пос. Стрелецкий, Россия, [email protected]
Аннотация. В статье представлены результаты исследований проведенных в 2018-2020 гг. в полевых условиях на опытном поле ФНЦЗБК в Орловской области. С целью изучения эффективности возделывания перспективных сортов сои и эффективности используемых штаммов ризобий была оценена реакция трех сортов сои (Ланцетная, Л-85, Лидер-10) на инокуляцию тремя штаммами ризобий (634, 645, 650) из коллекции ВНИИ с/х микробиологии на темно-серой лесной почве. В опыте оценивали влияние на урожайность сои предпосевной инокуляции вышеуказанными штаммами и внесения 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/гектар. Получены экспериментальные данные по эффективности возделывания перспективных сортов сои и по оценке эффективности используемых штаммов ризобий. Установлено, что наиболее перспективным для возделывания является сорт Лидер 10, показавший наибольшую урожайность (2,78 т/га в среднем за 3 года). Рентабельность его возделывания при инокуляции штаммом 634 составила 251%. Как инокуляция семян, так и внесение минерального азота в дозе 60 кг/га вызывали повышение урожайности сои. Штамм 634 показал наибольшую эффективность при инокулировании оцениваемых сортов.
Ключевые слова: Соя (Glycine max (L) Meeril), инокуляция, биологическая азотфиксация, штаммы, повышение урожайности.
Для цитирования: Васильчиков А. Г. Поиск высокоэффективных сортов сои для Орловской области // Агронаука. 2023. Том 1. № 1. C.28-32.
Original article UDC 635.655 631.461
SEARCH FOR HIGHLY EFFICIENT SOYBEAN VARIETIES FOR THE OREL REGION Andrej G. Vasilchikov
All-Russian Research Institute of Legumes and Cereals, Streletskij settlement, Orlovsky district, Orel region, Russia, [email protected]
Abstract. The article presents the results of studies conducted in 2018-2020. in the field at the FNTsZBK experimental field in the Oryol region. In order to study the efficiency of cultivation of promising soybean varieties and the effectiveness of the used rhizobia strains, the reaction of three soybean varieties (Lancetnaya, L-85, Leader-10) to inoculation with three strains of rhizobia (634, 645, 650) from the collection of the All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology was evaluated at dark gray forest soil. In the experiment, the effect on soybean yield of pre-sowing inoculation with the above strains and the introduction of mineral nitrogen at a dose of 60 kg AI/ha was evaluated. The experiments were repeated four times. The area of experimental plots is 10 m2. Sowing was carried out with a seeder SKS-6-10 in a wide-row way (row spacing 45 cm) in the second decade of May. Seeding rate - 600 thousand viable seeds/hectare. Experimental data have been obtained on the efficiency of cultivation of promising soybean varieties and on the evaluation of the effectiveness of the used rhizobia strains. It has been established that the most promising for cultivation is the Leader-10 variety, which showed the highest yield (2.78 t/ha on average over 3 years). The profitability of its cultivation when inoculated with strain 634 was 251%. Both seed inoculation and application of mineral nitrogen at a dose of 60 kg/ha caused an increase in soybean yield. Strain 634 showed the highest efficiency when inoculating the assessed varieties.
Keywords: Soybean (Glycine max (L) Meeril), inoculation, biological nitrogen fixation, strains, yield increase.
For citation: Vasil'shikov A. G. Poisk vysokoeffektivnyh sortov soi dlya Orlovskoj oblasti. [Search for highly efficient soybean varieties for the Orel region]. Agronauka. -Agroscience. 2023; 1; 1: 28-32. (in Russ.)
© Васильчиков А.Г., 2023
Введение
Возделывание бобовых культур становится все более важным в условиях интенсификации сельского хозяйства. Они улучшают физико-химические свойства почвы, способствуют сохранению органического вещества и снижают применение азотных удобрений
[1]. Соя является наиболее важной культурой среди них. В 2022 году производство сои в мире составило 389,5 миллиона тон, что на 33 миллиона выше прошлогоднего урожая
[2]. В России в 2022 году собрано 6 миллионов тонн, что также является рекордным урожаем. Увеличение объемов производства произошло как за счет расширения посевных площадей, так и за счет повышения урожайности. Посевная площадь сои в 2022 году составила 3,5 миллиона гектар (в 2021 году - 3,021 млн. га), урожайность - 18,9 центнера с гектара [3]. При этом, наиболее значительный прирост посевных площадей происходит в Европейской части России. В ЦФО в 2022 году возделывается 41% всех посевов сои, в Приволжском ФО - 7,6% . На Дальнем Востоке, бывшем ещё 10 лет назад основным районом возделывания сои, в этом году было размещено 37,6% посевов. Эти изменения вызваны влиянием глобального потепления, интродукцией новых сортов и экономической выгодой возделывания сои. Более 50% своих потребностей в азоте соя может удовлетворять за счет биологической фиксации азота в симбиозе с клубеньковыми бактериями [4, 5, 6]. При этом в случае формирования эффективного симбиоза между растениями и инокулирующими ризобиями повышается как продуктивность растений (в среднем на 10-25%), так и сохраняются или возрастают запасы почвенного азота [7, 8].
В связи с этим, целью настоящей работы было изучение возделывания перспективных сортов сои и повышение их урожайности путем инокуляции в условиях Орловской области.
Методика исследований
Исследования проводили в 2018-2020 гг. в полевых условиях на опытном поле ФНЦЗБК в Орловской области. С целью изучения способности новых перспективных сортов сои к созданию эффективных сорто-микробных систем была оценена реакция двух сортов сои Ланцетная и Лидер-10, а также перспективной линии Л-85 на инокуляцию тремя штаммами ризобий (634, 645, 650) из коллекции ВНИИ с/х микробиологии на темно-се-
рой лесной почве. Используемые в опыте сорта различались между собой. Ланцетная
- ранний детерминантный сорт с длиной вегетационного периода 83...102 дня. Лидер 10
- индетерминантный сорт с длиной вегетационного периода 102...П2 дней. Перспективная линия Л-85 занимает промежуточное положение между этими двумя сортами. Схема опыта включала: контроль (без инокуляции и внесения удобрений); варианты с инокуляцией штаммами 634, 645 и 650, а также вариант с внесением минерального азота в дозе 60 кг д. в./га. Почва опытного участка темно-серая лесная тяжелосуглинистая с пахотным слоем 28...30 см. Уровень плодородия характеризовался следующими показателями: рН солевой вытяжки - 4,9.5,0, содержание гумуса - 5,0.5,4%, содержание подвижных форм Р2О5 (по Кирсанову) - 114.145 мг/кг, К2О (по Кирсанову) -57.123 мг/кг. Предшественник - озимая пшеница. Зяблевую вспашку проводили в сентябре на глубину 23.25 см. Весенняя обработка почвы состояла из ран-невесеннего боронования, первой культивации на 10-12см и предпосевной культивации на 5-6 см. Повторность опытов - четырехкратная. Площадь опытных делянок - 10 м2. Посев проводили в середине второй декады мая сеялкой СКС-6-10 широкорядно с шириной междурядий 45 см. Норма высева - 600 тыс. всхожих семян на 1 га. Учёт урожая семян проводили комбайном "Сампо-130" при наступлении полной спелости поделяноч-но, путем сплошного обмолота. Для расчета экономической эффективности использовали средние оптовые цены: стоимость семян сои - 32000 рублей/тонна (на декабрь 2020г.), цена ризоторфина - 500 руб/га-порция, цена 1 центнера аммиачной селитры - 1500 рублей.
Результаты
Погодные условия вегетационных периодов 2018-2020 гг. значительно различались между собой.
В 2018 и 2020 годах средняя температура воздуха на протяжении всего периода вегетации была значительно выше сред-немноголетней, за исключением низких температурных значений в мае 2018 года, что пролонгировало период всходов. Количество осадков в 2018 году составило 201.6 мм, или 70% от среднемноголетнего уровня, что недостаточно для оптимального развития сои, однако характер их выпадения был достаточно благоприятным. Обильные осадки
июля (109 мм или 136% от нормы), выпавшие в период формирования репродуктивных органов, обеспечили закладку достаточно высокого урожая. В 2020 году за вегетационный период выпало 290 мм осадков, (100% от нормы) и характер их распределения был благоприятным для формирования высокого урожая. В мае-июне количество осадков превышало среднемноголетний уровень, что способствовало формированию большей вегетативной массы. В июле, в период формирования репродуктивных органов, который является критическим для сои по водопотреблению, выпало 120.9 мм осадков (151% от нормы). Перечисленные факторы способствовали как развитию сои, так и формированию эффективного симбиотического аппарата.
В 2019 г. средняя температура воздуха в первой половине вегетации была выше среднемноголетней на 2.4...3.9°С, однако значительное понижение температуры в июле и августе оказало явно негативное воздействие и привело к снижению продуктивности возделываемых сортов. Сумма осадков составила 218.5 мм, или 76% от среднемноголетнего уровня. Условия июня по гидротермическому коэффициенту характеризовались как сильно засушливые, что препятствовало оптималь-
Таблица 1
По фактору штамма положительное влияние на урожай семян по сравнению с контролем отмечено и при инокуляции и при внесении минерального азота. По итогам трехлетних испытаний лучшие результаты
ному формированию вегетативной массы. В условиях похолодания июля-августа обильные осадки (86 мм или 107% от месячной нормы) не обеспечили формирование достаточно высокого урожая.
Количество и масса клубеньков на корнях сои является косвенным показателем эффективности формируемого симбиоза. Учет клубенькообразования показал, что за годы возделывания сои (около 20 лет) в почве опытного участка образовалась местная популяция клубеньковых бактерий, формирующая клубеньки на корнях растений контрольного варианта в том же количестве, что и на инокулированных вариантах. Однако применение инокулянтов с более высоким титром ризобий по сравнению с местными клубеньковыми бактериями может проявляться как в повышении урожайности, так и по влиянию на содержание белка в семенах сои.
Уборка проводилась при наступлении полной спелости прямым способом комбайном "Сампо 130". Сорт Ланцетная и линия Л-85 были убраны соответственно по годам 7, 9 и 24 сентября, сорт Лидер-10: 19, 24 сентября и 1 октября.
По фактору сорта наиболее урожайным по итогам трех лет был сорт Лидер-10 - 2.78 т/га (таблица 1).
были отмечены при сочетании сортов Ланцетная и Лидер-10 со штаммом 634 (+0.22 и +0.13 т/га) и линии Л-85 со штаммом 650 (+0.19 т/га). Наиболее эффективным из испытанных штаммов по итогам трех лет оказался
- Влияние предпосевной обработки семян сои штаммами ризобий на урожайность (т/га) 2018-2020 гг.
Вариант 2018 год 2019 год 2020 год Ср. за 2018-20 гг. Среднее значение по варианту
Ланцетная Л-85 Лидер-10 Ланцетная Л-85 Лидер-10 Ланцетная Л-85 Лидер-10 Ланцетная Л-85 Лидер-10
Контроль 2,36 2,51 2,81 2,06 2,49 2,34 2,23 2,67 3,00 2,22 2,53 2,72 2,49
^60 2,45 2,70 2,89 2,34 2,65 2,42 2,44 2,92 3,03 2,41 2,75 2,78 2,65
Штамм 634 2,67 2,53 2,99 2,30 2,63 2,44 2,34 2,72 3,11 2,44 2,60 2,85 2,63
Штамм 645 2,44 2,60 2,98 2,13 2,57 2,37 2,33 2,71 3,05 2,30 2,61 2,80 2,57
Штамм 650 2,49 2,77 2,91 2,22 2,61 2,34 2,36 2,80 3,01 2,36 2,72 2,75 2,61
Среднее по сорту 2,48 2,62 2,92 2,21 2,55 2,38 2,34 2,77 3,04 2,35 2,64 2,78
НСР05 2018 Для сорта 0.097, для штамма -0.125т/га
НСР05 2019 Для сорта 0.086, для штамма -0.110т/га
НСР05 2020 Для сорта 0.128, для штамма -0.076т/га
штамм 634. Средний урожай на трех сортах при инокуляции этим штаммом составил 2,63 т/га при урожае на контроле 2,49 т/га (+0.14 т/га).
Сравнение урожаев различных сортов, полученных в разные годы, отчетливо показывает взаимосвязь погодных условий и сортовых различий у сои. Если у сорта Ланцетная, позиционируемого, как раннеспелый сорт сои северного экотипа, различие урожаев 2019 и 2020 годов составляло 0.13 т/га,
В наших опытах сорт Лидер-10 значительно превосходил по этому показателю другие оцениваемые сорта. Различия с сортами Ланцетная и Л-85 составили соответственно 5,3 и 4,8%. Это обеспечило в конечном итоге более высокое накопление протеина с единицы площади.
Растущие цены на соевые бобы обеспечивают высокий уровень рентабельно-
то у более позднеспелого сорта Лидер-10 оно составило 0.66 т/га. Основной причиной была более высокая температура июля - августа 2020 года (на 1.9 и 0.5°С соответственно) в сравнении с аналогичным периодом 2019 года, что позволило более полно реализовать продуктивный потенциал сорта Лидер-10.
Ценность сорта определяется не только величиной урожая, но и его качеством. Для сои важнейшим показателем является содержание протеина в семенах (таблица 2).
сти (до 100%) уже при урожайности более 1.0 т/га. При этом повышение урожайности и как следствие рентабельности производства за счет применения эффективных ино-кулянтов экономически более выгодно, чем внесение азотных удобрений. Наибольшая рентабельность была получена при инокуляции сорта Лидер-10 штаммом 634 - 251% (таблица 3).
Вариант Урожайность, т/га Стоимость валовой продукции, р,/га Производ ственные затраты, р,/га Себестоимость, р,/ц Чистый доход, р,/га Рентабельность, %
Сорт Ланцетная
Контроль 2,22 71040 25500 1148,6 45540 179
2,41 77120 28050 1163,4 49070 175
Штамм 634 2,44 78080 26000 1065,6 52080 200
Штамм 645 2,30 73600 26000 1130,4 47600 183
Штамм 650 2,36 75520 26000 Л-85 1101,7 49520 190
Контроль 2,53 80960 25500 1007,9 55460 218
N60 2,75 88000 28050 1122,0 59950 214
Штамм 634 2,60 83200 26000 1000,0 57200 220
Штамм 645 2,61 83520 26000 996,2 57520 221
Штамм 650 2,72 87040 26000 995,8 61040 235
Лидер-10
Контроль 2,72 87040 25500 937,5 61540 241
2,78 88960 28050 1009 60910 217
Штамм 634 2,85 91200 26000 912,3 65200 251
Штамм 645 2,80 89600 26000 928,6 63600 245
Штамм 650 2,75 88000 26000 945,4 62000 238
Таблица 2 - Накопление протеина в семенах сои (ц/га)
Вариант Урожайность, т/га (ср. за 2018-2020 гг.) Содержание белка,% Накопление протеина, ц/га
Ланцетная Л-85 Лидер -10 Ланцетная Л-85 Лидер -10 Ланцетная Л-85 Лидер -10
Контроль 2,22 2,53 2,72 36,6 37,6 41,9 8,12 9,51 11,4
2,41 2,75 2,78 36,3 37,4 41,5 8,75 10,28 11,54
Штамм 634 2,44 2,60 2,85 36,9 36,3 41,7 9,00 9,44 11,88
Штамм 645 2,30 2,61 2,80 36,9 37,5 41,4 8,49 9,79 11,59
Штамм 650 2,36 2,72 2,75 37,0 37,3 43,6 8,73 10,15 11,99
Среднее по сорту 2,35 2,64 2,78 36,7 37,2 42,0 8,62 9,82 11,68
Таблица 3 - Экономическая эффективность применения инокулянтов и внесения минерального азота на сое (в среднем за 2018-2020гг.)
При использовании азотных удобрений на этом сорте произошло снижение рентабельности до 217%, а на сорте Ланцетная -до 175%.
Заключение
По результатам исследований, проведенных в 2018-2020 гг., получены экспериментальные данные по эффективности возделывания перспективных сортов сои и по
оценке эффективности используемых штаммов ризобий. Установлено, что наиболее перспективным для возделывания является сорт Лидер-10. Рентабельность его возделывания при инокуляции штаммом 634 составила 251%. Штамм 634 показал наибольшую эффективность среди испытанных штаммов. Прибавка к контролю без инокуляции составила 0.14 т/га.
Список источников
1. Massawe F., Mayers S., Cheng A Crop diversity: an unexploited treasure trove for food security. // Trends in Plant Science. 2016. 21 (5) 365-368.
2. [Электронный ресурс]. URL: https://www. zol.ru/n/37955 (дата обращения: 2.12.2022 г.)
3. [Электронный ресурс]. URL:https//tass/ru/ekonomika/1617959 (дата обращения: 2.12.2022 г.)
4. Xungria M., Mendes J.S. Nitrogen Fixation WITH Soybean: The perfect Symbiosis? In: F. Y de Bruiin Elitor, Biological Nitrogen Fixation, Wiley and Sons, Inc, Hoboken, NY. 2015. P. 109-1024.
5. Collino D.Y., Salvagiotti F., Perticari A., Picanetti C., Ovando G., Urjuiaja S., Rassa R.W. Biological Nitrogen Fixation in soybean in Argentina: Relationships with crop, soil and metrological factors //. Plant and Soil. 2015. 392, 239-252.
6. Moretti L.G., Crusciol C.A., Kuramae E.E., Bossolani Y.W., Moreira A., Costa N.R., Alves C.Y., Pascaalotto L.M., Rodina F.B.L., Hungria M. Effect of growth-promouting bacteria on soybean root activity, plant development and yield // Agron. J. 2020, 112, 418-428.
7. Васильчиков А.Г., Акулов А.С. Управление вегетацией перспективных сортообразцов сои путем применения высокоэффективных инокулянтов // Земледелие. 2018. 4, 19-21.
8. Якименко М.В., Бегун С.А., Сорокин А.И. Биологическая оценка ризобиальных препаратов, используемых при возделывании сои в Амурской области // Естественные и технические науки. 2019. 10 (136), 45-51.
References
1. Massawe F., Mayers S., Cheng A Crop diversity: an unexploited treasure trove for food security. // Trends in Plant Science. 2016. 21 (5) 365-368.
2. [Elektronnyj resurs]. URL: https://www. zol.ru/n/37955 (data obrashheniya: 2.12.2022 g.)
3. [Elektronnyj resurs]. URL:https//tass/ru/ekonomika/1617959 (data obrashheniya: 2.12.2022 g.)
4. Xungria M., Mendes J.S. Nitrogen Fixation WITH Soybean: The perfect Symbiosis? In: F. Y de Bruiin Elitor, Biological Nitrogen Fixation, Wiley and Sons, Inc, Hoboken, NY. 2015. P. 109-1024.
5. Collino D.Y., Salvagiotti F., Perticari A., Picanetti C., Ovando G., Urjuiaja S., Rassa R.W. Biological Nitrogen Fixation in soybean in Argentina: Relationships with crop, soil and metrological factors //. Plant and Soil. 2015. 392, 239-252.
6. Moretti L.G., Crusciol C.A., Kuramae E.E., Bossolani Y.W., Moreira A., Costa N.R., Alves C.Y., Pascaalotto L.M., Rodina F.B.L., Hungria M. Effect of growth-promouting bacteria on soybean root activity, plant development and yield // Agron. J. 2020, 112, 418-428.
7. VasiTchikov A.G., Akulov A.S. Upravlenie vegetaciej perspektivny'x sortoobrazczov soi putem primeneniya vy'sokoeffektivny'x inokulyantov // Zemledelie. 2018. 4, 19-21.
8. Yakimenko M.V., Begun S.A., Sorokin A.I. Biologicheskaya ocenka rizobiaTny'x preparatov, ispoPzuemy'x pri vozdelyVanii soi v Amurskoj oblasti // Estestvenny'e i texnicheskie nauki. 2019. 10 (136), 45-51.
Информация об авторе Information about the author
А.Г. Васильчиков - канд. биол. наук. A.G. Vasilchikov - Cand. Biol. Sci.
Статья поступила в редакцию 27.01.2023; одобрена после рецензирования 02.02.2023; принята к публикации 15.03.2023
The article was submitted 27.01.2023; approved aftee reviewing 02.02.2023; accepted for publication 15.03.2023
