Показатели продуктивности сортов сои в зависимости от инокуляции семян и азотного удобрения Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10407 УДК: 633.34:631.559:631.84

ПОКАЗАТЕЛИ ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНОКУЛЯЦИИ СЕМЯН И АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ

И. В. ОРАЗАЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

А. А. МУРАВЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: [email protected])

Белгородский государственный аграрный университет имени В. Я. Горина, ул. Вавилова, 1, пос. Майский, Белгородский р-н, Белгородская обл., 308503, Российская Федерация

Резюме. В опыте изучали различные сорта сои на следующихфонах: без удобрения (контроль); инокуляция семян соевым нитрагином; азотное удобрение без инокуляции семян. Определяли продолжительность вегетационного периода, высоту растений, массу воздушно-сухого вещества, число и массу активных клубеньков на корнях, элементы структуры продуктивности растений и урожайность. Сорт сои Белгородская 8 имел ряд преимуществ по всем изучаемым показателям продуктивности, отличаясь вьсокорослостью, большей массой, высокой азотфиксирующей активностью, формируя больше бобов и семян, а также большую урожайность. Менее продуктивным, по результатам опыта оказался сорт Бара. При этом самый высокий положительный эффектотмечен на фоне с инокуляцией семян перед посевом нитрагином КМ: растения были выше в среднем на 2,6-7,0 см, число активных клубеньков и их масса - на 8,5 шт. и 0,08 г, число бобов и семян с одного растения - на 2,2 и 2,5 шт. соответственно. Предпосевная инокуляция семян соевым нитрагином способствовала повышению урожайности соиувсехизучаемыхсортовдо24,3-30,7ц/ га, со средней прибавкой2,3ц/га(+9,1 % кконтролю). Более высокой отзывчивостью на инокуляцию семян отличался сорт Белгородская 8. Его урожайность увеличилась на 3,2 ц/га, или 11,6 %. Менее отзывчивым был сорт Бара, прибавка составила 1,3 ц/га, или 5,7%. Минеральное азотное удобрение, внесенное в форме аммиачной селитры (2ц/га) до фазы начала бутонизации, оказалось менееэффективным, чем обработка семян нитрагином, урожайность повысилась всего на 0,7ц/га, или на 2,8 %. Наибольшая прибавка при этом отмечена у сорта Белгородская 8 -1,7 ц, или 6,2 %. Сорт Бара на этом же фоне снизил урожайность на 0,7 ц/га, или 3,1 %.

Ключевые слова: соя, сорт, инокуляция, азотное удобрение, высота растений, воздушно-сухая масса, азотфиксирующая активность, элементы продуктивности сои, урожайность. Для цитирования: Оразаева И. В., Муравьев А. А. Показатели продуктивности сортов сои в зависимости от инокуляции семян и азотного удобрения //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. №. 4. С. 34-37. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10407.

Соя - одна из важнейших зернобобовых и масличных культур в мире [1]. В ее семенах содержится 33,7 % белка, 18 % жира и 6,3 % углеводов. Кроме того, семена богаты калием, фосфором и кальцием, жирорастворимыми витаминами (А, В и Е). Соевый белок содержит незаменимые аминокислоты (лизин, метионин, триптофан и др.), которые определяют полноценность кормов. Соя - одна из тех культур, которые могут решить проблему дефицита кормового белка в животноводстве [2, 3].

Распространение высокопродуктивных сортов сои в производстве позволит увеличить урожайность культуры и сбор белка, повысить эффективность использования средств производства и других ресурсов [4, 5]. Повышению урожайности также способствуют агротехнические приемы, применение которых не только эффективно, но и экономически оправдано [6].

Цель исследования - изучить влияние инокуляции семян нитрагином КМ и подкормки аммиачной селитрой в дозе 2 ц/га на показатели продуктивности 5 сортов сои. Для ее достижения решали следующие основные задачи:

изучить влияние агротехнических приемов на продолжительность вегетационного периода, показатели высоты растений, накопление воздушно-сухой массы, число и массу активных клубеньков;

проанализировать элементы структуры продуктивности растений;

определить урожайность и дать оценку эффективности изучаемых агротехнических приемов.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2015-2016 гг. в коллекционном питомнике кафедры растениеводства, селекции и овощеводства ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ имени В.Я. Горина в Белгородской области. Объектом исследования были сорта сои селекции Белгородского ГАУ Белгородская 48, Белгородская 6, Белгородская 7, Белгородская 8, а также сорт Бара селекции ООО «Соевый Комплекс» (Краснодар), различающиеся между собой по скороспелости. Наиболее ранним сортом считается Бара, срок созревания Белгородской 7 - от очень раннего до раннего, Белгородская 48 и Белгородская 6 относятся к группе среднеранних сортов, Белгородская 8 - среднеспелый и частично раннеспелый сорт. Схема опыта предусматривала следующие варианты: без удобрения (контроль); инокуляция семян соевым нитрагином КМ; внесение азотного удобрения в фазе начала бутонизации без инокуляции семян.

Полевые опыты закладывали согласно существующим методическим указаниям [7]. Высоту растений и массу воздушно-сухого вещества определяли в среднем из 25 растений, число и массу клубеньков - в среднем на 10 растениях через 30 суток после всходов, в период полного цветения и образования бобов по методике Г.С. Посыпа-нова [8], площадь листьев рассчитывали с использованием программы «АгеаБ», разработанной в ФГБОУ ВО Самарская государственная сельскохозяйственная академия. Посев осуществляли рядовым способом с междурядьем 15 см в оптимальные сроки на глубину 4-5 см с нормой высева 0,9 млн шт. всхожих семян на 1 га сеялкой СС-11 «Альфа». Площадь учетной делянки - 4 м2, повторность опыта шестикратная, размещение делянок в опыте систематическое. Инокуляцию семян соевым нитрагином КМ, созданным в ООО «НТЦ БИО» (г. Шебекино Белгородской области) на основе высоковирулентного штамма клубеньковых бактерий Bradyrhizobium}аропюит 206, проводили перед посевом. В контрольных вариантах семена обрабатывали водой. Подкормку растений сои аммиачной селитрой в соответствующих вариантах осуществляли путем поверхностного внесения из расчета 2 ц/га в фазе начала бутонизации. Урожай семян учитывали после обмолота комбайном Батро БЯ 2010 с пересчетом на 100 %-ную чистоту и 14 %-ную влажность.

Почва опытного участка чернозем типичный средне-мощный и среднегумусный тяжелосуглинистого гранулометрического состава, содержание гумуса в пахотном слое -4,54 % (по Тюрину), легкогидролизуемого азота -137,2 мг/кг (по методу ЦИНАО), подвижного фосфора и калия (по Чири-кову) - 138 мг/кг и 126,0 мг/кг соответственно, рН солевой вытяжки - 6,7.

Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы опытов были не вполне типичными для региона.

В 2015 г. температура воздуха превысила средние многолетние значения на 2 °С, осадков выпало на 90,4 мм меньше нормы. В 2016 г. средняя температура воздуха была выше нормы на 2,5 °С, но осадков при этом выпало также больше нормы на 127,6 мм.

Рис. 2. Высота растений сортов сои в фазе образования бобов в зависимости от агрофонов, см 2015-2016 гг.: □ -Белгородская 48; □ - Белгородская 6; ■ - Белгородская 7; 0 - Белгородская 8; и - Бара.

ем азотной подкормки отмечено уменьшение величины этого показателя, по сравнению с контролем, на 5,6 см. Наименьшая высота растений во всех вариантах отмечена у сорта Бара (57,6-67,9 см), наибольшая - у сорта Белгородская 8 (63,3-73,2 см).

Еще более значительные изменения отмечены по накоплению массы воздушно-сухого вещества растений (рис.3). Инокуляция семян и азотная подкормка способствовали ее увеличению, по сравнению с контролем, у всех изучаемых сортов в среднем на 4,2-7,3 г, причем наибольшее влияние оказывала обработка семян соевым нитрагином КМ. В среднем по фонам наибольшую массу воздушно-сухого вещества формировал сорт сои Белгородская 8 - от 15,7 до 25,2 г, наименьшую - сорт Бара (12,2-16,3 г).

Рис. 1. Вегетационный период сортов сои в зависимости от агрофонов (2015-2016 гг.), суток: □ - Белгородская 48; □ - Белгородская 6; ■ - Белгородская 7; Э - Белгородская 8; И - Бара.

Результаты и обсуждение. Продолжительность вегетационного периодазависелаотусловий питания растений (рис. 1). Поверхностное внесение азотного удобрения ^688), в сравнении с контролем, обусловило увеличение его длительности у всех сортов на 2,6 суток, а также улучшало их рост. Однако действие минерального азота было менее эффективным, в сравнении с инокуляцией семян, - созревание затягивалось на 7,4 суток. Вероятно, это результат позднего поверхностного внесения азотного удобрения. Дольше всех на этом фоне вегетировал сорт сои Белгородская 8 (116 суток). При этом применение инокуляции обеспечивало ускорение его созревания (на 14 суток), что в целом было характерно и для остальных сортов белгородской селекции. В меньшей степени изменялся вегетационный период у сорта Бара, он составлял 96-99 суток.

В фазе образования бобов в варианте с инокуляцией семян высота растений всех изучаемых сортов была существенно больше, чем в контроле (рис. 2), в среднем на 2,6-7,0 см (при НСР05 = 2,3 см). На фоне с использовани-

30

25

20

Контроль

Инокуляция (без удобрений)

Аммиачная селитра 2 ц (без инокуляции)

Рис. 3. Воздушно-сухая масса сортов сои в фазе образования бобов в зависимости от агрофонов (2015-2016 гг.), г на 1 растение: □ - Белгородская 48; □ - Белгородская 6;

- Белгородская 7; В - Белгородская 8; и - Бара.

Инокуляция семян способствовала увеличению количества активных клубеньков у всех сортов сои (рис. 4), по сравнению с контролем, в среднем на 8,5 шт. (при НСР05 = 0,7 шт.). Под действием азотной подкормки число клубеньков было меньше, чем при инокуляции семян, на 5,5 шт. Среди изучаемых сортов наибольшее число активных клубеньков отмечали у сорта Белгородская 8 (в среднем на 5,6 шт. выше, чем у других).

40 35 30 25

Контроль

Инокуляция (без удобрений)

Аммиачная селитра 2 ц (без инокуляции)

Рис. 4. Число активных клубеньков сортов сои в фазе образования бобов в зависимости от агрофонов (2015-2016 гг.), шт./растение: □ - Белгородская 48; □ - Белгородская 6; - Белгородская 7; 0 - Белгородская 8; и - Бара.

Рис. 5. Масса активных клубеньков сортов сои в фазе образования бобов в зависимости от агрофонов (2015-2016 гг.), г/ растение: □ - Белгородская 48; □ - Белгородская 6; ■ -Белгородская 7; Э - Белгородская 8; и - Бара.

Масса активных клубеньков в опыте зависела от сорта, но сильнее различалась по фонам питания (рис. 5). Обработка семян нитрагином способствовала ростувеличины этого показателя в среднем по сортам до 0,76 г/растение (на 0,07 г/ растение больше, чем в контроле), тогда как на фоне азотной подкормки она существенно снижалась на 0,21 г/растение.

Все сорта реагировали на инокуляцию положительно, при этом у Белгородской 8 масса активных клубеньков, по сравнению с контролем, практически не изменялась. У этого же сорта клубеньки функционировали дольше, чем у других, а их масса была выше, в сравнении с остальными сортами, и достигала 0,84 г/растение.

В разрезе сортов отмечено, что масса активных клубеньков на фоне азотной подкормки, по сравнению с контрольным вариантом, была существенно меньше у сортов Белгородская 48 (на 0,3 г/растение) и Бара (на 0,18 г/ растение). Наибольшая величина этого показателя на таком фоне отмечена у сорта Белгородская 7 (0,54 г/растение).

В среднем по сортам отмечено положительное влияние инокуляции на формирование числа бобов на растении (табл. 1). По сравнению с контролем, оно

Таблица 1. Элементы структуры продуктивности растений сортов сои в зави симости от инокуляции и азотного удобрения (в среднем за 2015-2016 гг.)

Сорт

В среднем на 1 растение

число, шт.

бобов семян

масса се мян, г

Без инокуляции семян и удобрений (контроль)

Белгородская 48 17,0 32,5 2,2 4,9 152

Белгородская 6 18,1 35,5 2,2 5,2 148

Белгородская 7 19,6 37,9 2,2 4,0 106

Белгородская 8 19,7 40,7 2,4 5,3 131

Бара 16,2 32,4 2,1 5,1 159

Инокуляция семян (без удобрений)

Белгородская 48 18,7 35,5 2,4 5,5 154

Белгородская 6 20,0 36,8 2,4 5,5 149

Белгородская 7 22,1 40,7 2,5 4,4 108

Белгородская 8 22,3 46,2 2,8 6,1 133

Бара 18,6 34,7 2,3 5,6 161

Аммиачная селитра (без инокуляции)

Белгородская 48 17,7 33,5 2,3 5,1 153

Белгородская 6 18,6 35,7 2,2 5,3 149

Белгородская 7 20,4 38,8 2,3 4,3 108

Белгородская 8 20,4 42,5 2,5 5,5 131

Бара 17,7 33,1 2,2 5,2 159

НСР05 для фактора А (сорт) 2,0 2,1 0,30 0,98 0,96

НСРП5 для фактора В (усло-

вия питания)и АВ 2,6 4,7 0,39 1,26 1,25

увеличивалось на 2,2 шт. (при НСР05 = 2,0 шт.), тогда как азотная подкормка к существенному повышению величины этого показателя не приводила.

Под действием инокуляции число семян с одного растения и число семян в бобе также увеличивалось до 46,2 и 6,1 шт. соответственно. Применение аммиачной селитры хотя и повышало величины этих показателей, но не существенно.

Отмечено положительное влияние обработки нитрагином КМ на массу семян с растения и массу 1000 семян. Семена в среднем по сортам формировались более крупными, превышая контроль на 0,5 г (НСР05 = 0,3 г) и 1,8 г (НСР05 = 0,98 г) соответственно. Минеральный азот аммиачной селитры ^688), внесенный поверхностно в фазе начала бутонизации, также способствовал увеличению массы семян на растениях и массы 1000 семян, в сравнении с неудобренным фоном. Однако это повышение было не достоверным (на 0,2 и 0,8 г соответственно).

Среди изучаемых сортов наибольшее число бобов и семян на растении, а также семян в бобе отмечено у сорта Белгородская 8 - в среднем 20,8, 43,1 и 2,6 шт. соответственно. У сорта Бара величины этих показателей структуры продуктивности были ниже, однако он характеризовался большей крупностью семян (масса 1000 шт. - до 159-161 г).

В среднем по опыту за два года исследований урожайность сои составила 26,2 ц/га. Во влажном 2016 г. она была выше и в среднем по опыту находилась на уровне 34,7 ц/га, а в засушливом 2015 г. - 17,7 ц/га (табл. 2).

Предпосевная инокуляция семян соевым нитрагином КМ способствовала повышению урожайности культуры, которая в результате достигала 24,3-30,7 ц/га, со средней прибавкой по отношению к контролю 2,3 ц/га, или 9,1 %, в том числе сбор семян сорта Бара увеличился в среднем за 2 года на 1,3 ц/га, Белгородская 48 и Белгородская 6 - на 2,1, Белгородская 7 - на 2,4, Белгородская 8 - на 3,2 ц/га.

Подкормка аммиачной селитрой повышала урожайность только у сортов белгородской селекции, прибавка составляла от 0,5 до 1,5 ц/га. При этом большей прибавкой характеризовался сорт Белгородская 8 - на 5,1 %. У сорта Бара на этом фоне отмечено снижение урожайности на 0,7 ц/га, или на 3,1 %.

Наиболее высокоурожайным в среднем по фонам питания в опыте оказался среднеспелый сорт Белгородская

8 - 29,2 ц/га. У сорта Белгородская 48 величина этого показателя составила 25,9 ц/га, Белгородская 6 - 26,5, Белгородская 7 - 26,2 ц/га. Ранний сорт Бара уступал белгородским сортам, формируя урожайность на уровне 23,2 ц/га.

Выводы. Результаты сравнительного изучения пяти сортов сои (Белгородская 48, Белгородская 6, Белгородская 7, Белгородская 8 и Бара) на трех агрофонах (без удобрений и без инокуляции, инокуляция семян, внесение аммиачной селитры в дозе 2 ц/га) позволяют сделать следующее заключение.

Продолжительность вегетационного периода у всех изучаемых сортов увеличивалась при внесении азотной подкормки и сокращалась

Число семян в бобе, шт.

Масса 1000 семян, г

на фоне с применением инокуляции. По сравнению с контролем, на фоне с инокуляцией семян растения всех изучаемых сортов были существенно выше, а при азотной подкормке отмечено уменьшение длины их стеблей. Самым высокорослым при этом был сорт Белгородская 8, а наименьшей высотой характеризовался сорт Бара. Накопление растениями воздушно-сухой массы на разных агрофонах, по сравнению с контролем, увеличивалось в среднем на 4,2-7,3 г/растение, причем наибольшее влияние оказывала обработка семян нитрагином КМ. Инокуляция семян способствовала увеличению количества активных клубеньков и их массы, по сравнению с контролем, в среднем на 8,5 шт. и на 0,08 г. Под действием азотной подкормки число клубеньков также возрастало, но не столь значительно, а их масса при этом снижалась.

Предпосевная инокуляция семян соевым нитрагином КМ оказала заметное положительное влияние на формирование числа бобов и семян на растении, а также число семян в бобе. По сравнению с контролем, величины этих показателей возрастали до 20,3, 38,8 и 2,5 шт. соответственно, тогда как азотная подкормка к их существенному увеличению не приводила. Наибольшие величины показателей элементов продуктивности отмечены у сорта Белгородская 8. У растений сорта Бара они были меньше, но при этом семена характеризовались большей крупностью. Урожайность сортов сои на фоне инокуляции изменялась у изучаемых сортов в пределах 24,3-30,7 ц/га, со средней прибавкой 2,3 ц/га (9,1 %). Подкормка аммиачной селитрой была малоэффективной и повышала урожайность всего на 1,9 %. Наибольшая прибавка на этом фоне отмечена у сорта Белгородская 8 (5,1 %), а сорт Бара даже снизил урожайность на 3,1 %.

Литература.

1. Соя в России: коллективная монография/под ред. В. А. Федотова и С. В. Гончарова. М.: Агролига России, 2013. 432 с.

2. Муравьев А. А. Результаты сравнительного изучения сортов сои белгородской селекции в условиях Белгородской области // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований: электронный научный журнал. 2017. № 10-1. [Электронный ресурс]. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11873 (дата обращения: 14.02.2018).

3. Парахин Н. В., Осина В. С., Осин А. А. Повышение продуктивности и качества семян сои за счет интенсификации азот-фиксации // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 2. С. 118-122.

4. Иванова К. А., Цыганов В. Е. Антиоксидантная система защиты в симбиотических клубеньках бобовых растений // Сельскохозяйственная биология. 2017. № 5 С. 878-894.

5. Эндофитные бактерии в микробных препаратах, улучшающих развитие растений / В. К. Чеботарь, Н. В. Мальфанова, А. В. Щербаков и др. // Прикладная биохимия и микробиология. 2015. Т. 51. № 3. С. 283-209.

6. Сырмолот О. В. Продуктивность сои в зависимости от применения биопрепаратов в условиях Приморья // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 4. С. 62-67.

7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд. доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. С. 271-356

8. Посыпанов Г. С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха. М.: Агропромиздат, 1991. 306 с.

PRODUCTIVITY OF SOYBEAN VARIETIES DEPENDING ON SEED INOCULATION

AND NITROGEN FERTILIZER

I. V. Orazaeva, A. A. Murav'ev

V. Ya. Gorin Belgorod State Agrarian University, ul. Vavilova, 1, pos. Maiskii, Belgorodskii r-n, Belgorodskaya obl., 308503, Russian Federation

Abstract. Different soybean varieties were studied against following backgrounds: without fertilization (control), seed inoculation with soybean nitragin, nitrogen fertilizer without seed inoculation. It was determined the duration of the vegetative period, plant height, weight of air-dry matter, the number and weight of active tubercles on roots, structure elements of plant productivity and the yield. Soybean 'Belgorodskaya 8' had a number of advantages for all studied parameters of productivity; it was high, possessed higher weight and nitrogen-fixing capacity, forming more legumes and seeds and higher yield. According to the results of the test, Bara variety was less productive. The highest positive effect was against the background with seed inoculation by nitragin KM before sowing: the plants were higher on average by 2.6-7.0 cm, the number of active tubercles and their weight - by 8.5 pieces and 0.08 g, the number of legumes and seeds per plant - by 2.2 and 2.5 pieces, respectively. Seed inoculation with soybean nitragin before sowing contributed to the yield increase for all studies varieties within the limits of 2.43-3.07 t/ha with the average increase of 0.23 t/ha (plus 9.1% to the control). Belgorodskaya 8 variety was more responsive to the seed inoculation. Its yield increased by 0.32 t/ha, or 11.6%. Bara variety was less responsive, the increase was 0.13 t/ha, or 5.7%. Mineral nitrogen fertilizer, applied in the form of ammonium nitrate in the dose of 0.2 t/ha before budding, was less effective in comparison with the seed treatment by nitragin; the yield increased by 70 kg/ha, or 2.8%, only. The greatest gain was noted for Belgorodskaya 8 variety - by 0.17 t/ha, or 6.2%. The yield of Bara variety decreased against the same background by 70 kg/ha, or 3.1%.

Keywords: soybean; variety; inoculation; nitrogen fertilizer; plant height; air-dry mass; nitrogen-fixing capacity; elements of productivity of soybean; yield.

Author Details: I. V. Orazaeva, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; A. A. Murav'ev, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail: [email protected]). For citation: Orazaeva I. V., Murav'ev A. A. Productivity of Soybean Varieties Depending on Seed Inoculation and Nitrogen Fertilizer. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 4. Pp. 34-37 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10407.

Таблица 2. Урожайность сортов сои в зависимости от инокуляции семян и азотного удобрения (2015-2016 гг.), ц/га

Сорт 12015 г. 2016 г. I Средняя

Контроль (без инокуляции семян и без удобрений)

Белгородская 48 17,2 32,6 24,9

Белгородская 6 16,2 35,0 25,6

Белгородская 7 15,9 34,4 25,2

Белгородская 8 19,4 35,6 27,5

Бара 13,9 32,1 23,0

Средняя по сортам 16,5 33,9 25,2

Инокуляция семян (без удобрений)

Белгородская 48 19,8 34,2 27,0

Белгородская 6 18,7 36,7 27,7

Белгородская 7 19,2 35,9 27,6

Белгородская 8 22,6 38,8 30,7

Бара 15,4 33,2 24,3

Средняя по сортам 19,1 35,8 27,5

Аммиачная селитра 2 ц (без инокуляции)

Белгородская 48 17,5 34,0 25,8

Белгородская 6 16,7 35,6 26,2

Белгородская 7 16,2 35,2 25,7

Белгородская 8 21,5 36,9 29,2

Бара 14,9 29,7 22,3

Средняя по сортам 17,4 34,3 25,9

Средняя по фонам

Белгородская 48 18,2 33,6 25,9

Белгородская 6 17,2 35,8 26,5

Белгородская 7 17,1 35,2 26,2

Белгородская 8 21,2 37,1 29,2

Бара 14,7 31,7 23,2

НСР для фактора А

(сорт) 1,9 1,4 1,4

НСР05 для фактора В

(условия минерального

питания)и АВ 1,6 1,0 1,1