Научная статья на тему 'Влияние обеспеченности растений минеральным азотом на развитие симбиотического аппарата и урожайность сои'

Влияние обеспеченности растений минеральным азотом на развитие симбиотического аппарата и урожайность сои Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
108
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОЯ (GLYCINE MAX (L) MERRILL.) / УДОБРЕНИЯ / МАССА КЛУБЕНЬКОВ / ОБЩИЙ СИМБИОТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ / ПЛОЩАДЬ ЛИСТЬЕВ / УРОЖАЙНОСТЬ / SOYBEAN (GLYCINE MAX (L) MERRILL.) / FERTILIZERS / MASS OF NODULES / TOTAL SYMBIOTIC POTENTIAL / LEAF AREA / YIELD

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Синеговская В.Т., Ануфриева И.В., Урюпина А.А.

Исследования проводили в 2017-2019 гг на луговых черноземовидных почвах Приамурья c целью определения влияния уровня обеспеченности растений минеральным азотом и подвижным фосфором на развитие клубеньков, формирование площади листьев и урожайность сои. Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений (контроль); P60; N30P60; N60P90; N30P60 + 12 т/ га полуперепревшего навоза под предшествующую культуру (овёс). Погодные условия характеризовались избыточным количеством осадков, которое в период формирования бобов превышало среднемноголетние значения на 35.60 мм. Внесение повышенной дозы N60 совместно с P90 привело к снижению массы клубеньков в фазе 4-го тройчатого листа (V5) на 56 %, относительно контроля, и на 63 %, относительно варианта с P60. Ингибирующее действие азота подтверждено снижением общего симбиотического потенциала за вегетацию на 3,5.14,6 % в зависимости от дозы удобрений. К фазе формирования бобов (R4) содержание минерального азота в почве снизилось, по сравнению с фазой V5, в 2,6 раза. Возможно, по этой причине масса клубеньков в варианте N60P90 в фазе R4 была наибольшей (1107 кг/га), превысив контроль на 57 %, вариант P60 - на 18 %. При внесении P60 масса клубеньков была больше, чем в контроле, на 33 %. Установлена тесная корреляционная зависимость (R=0,95, при Ri< ит=0,88) между накоплением массы клубеньков и площадью листьев. Наибольшая площадь листьев отмечена в вариантах Р60 и N60P90.кбна была выше, чем в контроле на 56,8 % и 79,2 % соответственно. Самая низкая в опыте урожайность (2,7 т/га) зафиксирована в контроле, наибольшая - в варианте N60P90 (4,4 т/га при НСР05=0,81 т/га). Этому способствовало улучшение работы симбиотического и фотосинтетического аппаратов сои при оптимальной обеспеченности растений азотом и высокой - подвижным фосфором.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Синеговская В.Т., Ануфриева И.В., Урюпина А.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE INFLUENCE OF THE PROVISION OF PLANTS WITH MINERAL NITROGEN ON THE DEVELOPMENT OF THE SYMBIOTIC APPARATUS AND SOYBEAN YIELD

The studies were conducted in 2017-2019 in the meadow chernozem-like soils of the Amur Region. The purpose was to determine the influence of provision of plants with mineral nitrogen and mobile phosphorus on the development of nodules, the formation of leaf area, and soybean yield. The experiment design included the following options: without fertilizers (control); P60; N30P60; N60P90; N30P60 + 12 t/ha of semi-mature manure under the forecrop (oats). The weather conditions were characterized by an excessive amount of precipitation, which during the period of the beans formation exceeded the long-term average values by 35-60 mm. The application of an increased dose of N60 together with P90 led to a decrease in the mass of nodules in the phase of the 4th ternary leaf (V5) by 56% relative to the control and by 63% relative to the P60 option. The inhibitory effect of nitrogen was confirmed by a decrease in the total symbiotic potential during the growing season by 3.5-14.6%, depending on the fertilizer dose. By the phase of the beans formation (R4), the content of mineral nitrogen in the soil decreased 2.6 times compared to the phase V5. Perhaps, for this reason, the mass of nodules in the N60P90 option in the R4 phase was the largest (1107 kg/ha), exceeding the control by 57% and the P60 option by 18%. When P60 was added, the mass of nodules was higher by 33% than in the control. We established a close correlation (R = 0.95 at Rcrit = 0.88) between the accumulation of nodule mass and leaf area. The largest leaf area was noted in the P60 and N60P90 options. It was higher than in the control by 56.8% and 79.2%, respectively. The lowest yield in the experiment (2.7 t/ha) was recorded in the control; the highest yield was recorded in the N60P90 option (4.4 t/ha at LSD05 = 0.81 t/ha). This was facilitated by the improvement of the symbiotic and photosynthetic soybeans apparatus functioning with the optimal provision of plants with nitrogen and high provision with mobile phosphorus.

Текст научной работы на тему «Влияние обеспеченности растений минеральным азотом на развитие симбиотического аппарата и урожайность сои»

doi: 10.24411/0235-2451-2020-10605 УДК633.853.52:631.82:581.557.631.559

Влияние обеспеченности растений минеральным азотом на развитие симбиотического аппарата и урожайность сои

В. Т. СИНЕГОВСКАЯ, И. В. АНУФРИЕВА, А. А. УРЮПИНА

Всероссийский научно-исследовательский институт сои, Игнатьевское ш., 19, Благовещенск, 675027, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили в 2017-2019 гг. на луговых черноземовидных почвах Приамурья c целью определения влияния уровня обеспеченности растений минеральным азотом и подвижным фосфором на развитие клубеньков, формирование площади листьев и урожайность сои. Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений (контроль); P60; N30P60; N60P90; N30P60 + 12 т/ га полуперепревшего навоза под предшествующую культуру (овёс). Погодные условия характеризовались избыточным количеством осадков, которое в период формирования бобов превышало среднемноголетние значения на 35...60 мм. Внесение повышенной дозы N60 совместно с P90 привело к снижению массы клубеньков в фазе 4-го тройчатого листа (V5) на 56 %, относительно контроля, и на 63 %, относительно варианта с P60. Ингибирующее действие азота подтверждено снижением общего симбиотического потенциала за вегетацию на 3,5.14,6 % в зависимости от дозы удобрений. К фазе формирования бобов (R4) содержание минерального азота в почве снизилось, по сравнению с фазой V5, в 2,6 раза. Возможно, по этой причине масса клубеньков в варианте N60P90 в фазе R4 была наибольшей (1107 кг/га), превысив контроль на 57 %, вариант P60 - на 18 %. При внесении P60 масса клубеньков была больше, чем в контроле, на 33 %. Установлена тесная корреляционная зависимость (R=0,95, при Ri< ит=0,88) между накоплением массы клубеньков и площадью листьев. Наибольшая площадь листьев отмечена в вариантах Р60 и ^0Р90.Т)на была выше, чем в контроле на 56,8 % и 79,2 % соответственно. Самая низкая в опыте урожайность (2,7 т/га) зафиксирована в контроле, наибольшая - в варианте N60P90 (4,4 т/га при НСР05=0,81 т/га). Этому способствовало улучшение работы симбиотического и фотосинтетического аппаратов сои при оптимальной обеспеченности растений азотом и высокой - подвижным фосфором.

Ключевые слова: соя (Glycine Max (L) Merrill.), удобрения, масса клубеньков, общий симбиотический потенциал, площадь листьев, урожайность.

Сведения об авторах: В. Т Синеговская, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, главный научный сотрудник (e-mail: valsin09@gmail.com); И. В. Ануфриева, младший научный сотрудник (e-mail: anufrieva-75@inbox.ru); А. А. Урюпина, младший научный сотрудник (e-mail: uaa@vniisoi.ru).

Для цитирования: Синеговская В. Т., Ануфриева И. В., Урюпина А. А. Влияние обеспеченности растений минеральным азотом на развитие симбиотического аппарата и урожайность сои // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т 34. № 6. С. 28-32. doi: 10.24411/02352451-2020-10605.

The influence of the provision of plants with mineral nitrogen on the development of the symbiotic apparatus and soybean yield

V. T. Sinegovskaya, I. V. Anufrieva, A. A. Uryupina

All-Russian Research Institute of Soybean Breeding, Ignat'evskoe sh., 19, Blagoveshchensk, 675027, Russian Federation

Abstract. The studies were conducted in 2017-2019 in the meadow chernozem-like soils of the Amur Region. The purpose was to determine the influence of provision of plants with mineral nitrogen and mobile phosphorus on the development of nodules, the formation of leaf area, and soybean yield. The experiment design included the following options: without fertilizers (control); P60; N30P60; N60P90; N30P60 + 12 t/ha of semi-mature manure under the forecrop (oats). The weather conditions were characterized by an excessive amount of precipitation, which during the period of the beans formation exceeded the long-term average values by 35-60 mm. The application of an increased dose of N60 together with P90 led to a decrease in the mass of nodules in the phase of the 4th ternary leaf (V5) by 56% relative to the control and by 63% relative to the P60 option. The inhibitory effect of nitrogen was confirmed by a decrease in the total symbiotic potential during the growing season by 3.5-14.6%, depending on the fertilizer dose. By the phase of the beans formation (R4), the content of mineral nitrogen in the soil decreased 2.6 times compared to the phase V5. Perhaps, for this reason, the mass of nodules in the N60P90 option in the R4 phase was the largest (1107 kg/ha), exceeding the control by 57% and the P60 option by 18%. When P60 was added, the mass of nodules was higher by 33% than in the control. We established a close correlation (R = 0.95 at Rcrit = 0.88) between the accumulation of nodule mass and leaf area. The largest leaf area was noted in the P60 and N60P90 options. It was higher than in the control by 56.8% and 79.2%, respectively. The lowest yield in the experiment (2.7 t/ha) was recorded in the control; the highest yield was recorded in the N60P90 option (4.4 t/ha at LSD05 = 0.81 t/ha). This was facilitated by the improvement of the symbiotic and photosynthetic soybeans apparatus functioning with the optimal provision of plants with nitrogen and high provision with mobile phosphorus.

Keywords: soybean (Glycine Max (L) Merrill.); fertilizers; mass of nodules; total symbiotic potential; leaf area; yield.

Author Details: V. T. Sinegovskaya, member of the RAS, D.Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: valsin09@gmail.com); I. V. Anufrieva, junior research fellow; A. A. Uryupina, junior research fellow.

For citation: Sinegovskaya VT, Anufrieva IV, Uryupina AA [The influence of the provision of plants with mineral nitrogen on the development of the symbiotic apparatus and soybean yield]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(6):28-32. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10605.

Соя как высокобелковая культура способна удовлетворять растущую потребность населения в полноценном растительном белке, содержащем все незаменимые аминокислоты, и имеющем большую пищевую ценность [1, 2, 3]. Высокое содержание белка в вегетативной массе и зерне сои определяет ее большую потребность в азоте, при этом около 84 % поглощенного растениями азота локализуется в зерне [4, 5]. Общеизвестно, что соя способна удовлетворять потребности в азоте путем фиксации из атмосферы посредством симбиоза с клубеньковыми бактериями. Однако для активного протекания этого процесса необходимо создание благоприятных

условий. К факторам, оказывающим влияние на фиксацию биологического азота растениями сои, относятся влажность и температура почвы, реакция почвенного раствора, обеспеченность растений макро- и микроэлементами. Уровень урожайности сои сдерживает недостаток азота, особенно в период налива семян, так как в этот период углеводы оттекают в репродуктивные органы и не поступают в корни и клубеньки, из-за чего азотфиксация ослабевает [6]. Один из основных факторов активного усвоения азота воздуха при симбиозе с клубеньковыми бактериями - оптимальная обеспеченность растений элементами минерального питания [7, 8]. Многими исследователями

доказано положительное влияние фосфорных и калийных удобрений, а также бора и молибдена на формирование и активность симбиотического аппарата сои, размеры симбиотической фиксации азота воздуха [9, 10, 11]. Тем не менее, вопрос о целесообразности применения азотных удобрений под сою до сих пор остается дискуссионным. Одни авторы считают, что наличие азота в почве служит мощным ингибитором образования клубеньков, отрицательно влияющим на фиксацию элемента из воздуха, другие ученые рекомендуют «стартовые дозы» азота под предпосевную обработку почвы [12, 13]. Есть мнение, что, несмотря на высокую потребность сои в азоте, его биологическая фиксация из воздуха, наряду с минерализацией почвенного органического вещества, может удовлетворять потребность растений культуры без внесения минеральных азотных удобрений [14].

Цель работы - определение влияния уровня обеспеченности растений минеральным азотом и подвижным фосфором на развитие клубеньков на корнях, формирование площади листьев и урожайность сои.

Условия, материалы и методы. Работу проводили в 2017-2019 гг. в длительном стационарном опыте с минеральными удобрениями в пятипольном севообороте со следующим чередованием культур: овёс - соя - пшеница -соя - пшеница, в с. Садовое Тамбовского района Амурской области на луговой черноземовидной среднемощной почве, характеризующейся средним содержанием гумуса (4...8 %) в пахотном слое с преобладанием гуминовых кислот, связанных с кальцием, слабокислой реакцией среды (рНсол 5,0.6,0 ед.) и высокой степенью насыщенности основаниями. Гумусовый горизонт составляет 20. 30 см. Этот тип почв отличается очень низким содержанием минерального азота + N-NH4) - 25.42 мг/кг, средним - подвижного фосфора (Р2О5) - 33.. .40 мг/кг, высоким - обменного калия (1^О) - 150.190 мг/кг [15, 16].

Годы исследований по температурному режиму и осадкам были относительно благоприятными для роста и развития растений. Среднесуточная температура воздуха в летний период составляла 19,0.22,5 °С, что на 0,2. 1,0 °С превышало климатическую норму (18,8.21,5 °С), сумма осадков - 107.166 мм, при среднемноголетних значениях 85.106 мм. Наибольшее количество осадков в среднем за 3 года выпадало в июне и июле, превышая норму в эти месяцы на 35 и 60 мм соответственно, что благоприятно повлияло на рост и развитие растений сои, формирование репродуктивных органов и налив семян.

Объектом исследования служил скороспелый сорт сои Лидия с периодом вегетации 96.104 дня, инде-терминантным типом роста, форма куста полусжатая с 2.5 ветками, листья яйцевидные заостренные, об-лиственность высокая. Содержание белка в семенах составляет 39,3.42,0 %, жира - 20,6.22,0 %. Сорт пригоден к механизированному возделыванию, устойчив к основным болезням и вредителям.

Таблица 1. Динамика накопления массы клубеньков в зависимости от обеспеченности растений сои азотом и фосфором (среднее за 2017-2019 гг.), кг /га

Вариант

Фаза роста и развития сои

V* Ъ Ъ

91 253 524

108 344 545

74 290 570

40 149 410

Без удобрений (контроль) 91 253 524 705 653 Р60 108 344 545 938 748 Ы30Р60 74 290 570 820 580 КиР60 40 149 410 1107 838

* .60 — 90

К30Р90 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру 70 243 370 810 815

Посев проводили сеялкой СН-16, ширина междурядий 15 см, норма высева 750 тыс. всхожих семян на 1 га, по-вторность опыта трехкратная в пространстве и времени. Общая площадь делянки 180 м2, учётная - 75 м2. Схема опыта предусматривала проведение исследований в 5-и вариантах длительного стационарного опыта: без удобрений - контгропь р60; 1М30р60; 1М60р90; ад,, + 12 т/га навоза под предшествующую культуру овёс.

В качестве минеральных удобрений использовали аммиачную селитру и двойной гранулированный суперфосфат, органических - полуперепревший навоз крупного рогатого скота. Навоз при средней влажности 65 % содержал 0,50 % общего азота 0,25 % фосфора (Р205), 0,60 % калия (КО), имел близкую к нейтральной реакцию среды (рНвод 6,8 ед.), соотношение С^=20:1.

Для борьбы с сорняками за 7 дней до посева в почву вносили гербицид Фронтьер оптима в дозе 1,2 л/га с заделкой культиватором. В фазе третьего тройчатого листа ^4) сои сорняки уничтожали баковой смесью препаратов Галакситоп (1,2 л/га) и Арамо (1,5 л/га). Посев проводили в оптимальный срок - 31 мая. Густоту стояния растений определяли в фазе полных всходов ^Е) и перед уборкой на постоянных площадках. Учёт массы клубеньков и размер общего симбиотического потенциала сои (ОСП) осуществляли по методике Г. С. Посыпанова [17] в основные фазы роста и развития растений, которые отмечали по методике Fehretal [18]. В фазы 4-го тройчатого листа (^), полного цветения (Я2), начала образования бобов (Я3), формирования бобов (Я4) и налива семян (Я6) отбирали по 40 растений с каждого варианта опыта. В пробе учитывали массу клубеньков и ОСП, площадь листьев по методике А. А. Ничипоровича [4]. Статистическую обработку данных проводили по методике, изложенной Б. А. Доспеховым (М., 1985).

Результаты и обсуждение. Степень развития симбиотического аппарата определяли по накоплению массы клубеньков на корнях растений сои. По мере роста и развития растений она возрастала, постепенно увеличиваясь с фазы 4-го тройчатого листа до фазы формирования бобов (Я4), а затем закономерно уменьшалась по мере старения растений. Улучшение фосфорного питания на фоне оптимальной влажности почвы способствовало увеличению массы клубеньков, относительно контроля, в течение всего периода вегетации растений сои во всех вариантах опыта (табл. 1). При внесении только фосфорного удобрения в дозе Р60 масса клубеньков в фазе 4-го тройчатого листа была на 18,7 % выше, чем в контроле. К фазе формирования бобов (Я4) величина этого показателя превышала контроль на 33,0 %. Максимальная масса клубеньков в посевах во всех вариантах опыта отмечена в фазе формирования бобов (Я4).

Внесение минерального азота в дозе 60 кг/га д. в. совместно с фосфорным удобрением, ингибировало образование клубеньков у растений сои с фазы 4-го тройчатого листа до начала образования бобов (Я3). Это привело к снижению их массы в фазе 4-го тройчатого листа (^), относительно контроля, на 56 %, по сравнению с внесением фосфорных удобрений в дозе Р60, на 63 %. К фазе начала образования бобов (Я3) различия между этими вариантами по массе клубеньков на растении сократились. Анализ метеоусловий в годы проведения исследований показал, что обильные осадки приводили к значительному увеличению влажности почвы, это благоприятно отразилось на обеспеченности растений влагой и развитии симбиотического аппарата сои. В среднем за 3 года в период полного цветения (Я2) - формирования бобов (Я4) выпало 149 мм осадков, что превысило климатическую норму в 1,9 раза. В то же время

4

6

180

160

140

2 120

5 100

*

Ч га 80

о 60

О

40

20

0

166

120

85

45 39

27 22 ■

106 107 103

I Пп

66

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Рис. 1. Среднемесячное количество осадков за вегетационный период (метеопост с. Садовое): □ - осадки в среднем за 2017-2019 гг.; ■ - осадки среднемноголетние.

ми осадками. В связи с этим на корнях растений отмечено значительное увеличение массы клубеньков, что указывает на компенсацию недостатка минерального азота благодаря поступлению его из клубеньков при симбиозе с растением. При этом масса клубеньков в варианте ^^^ к фазе формирования бобов (Я4) значительно увеличилась и была выше, чем при внесении Р60, на 18 %, а в сравнении с контролем на 57 %.

В варианте с применени-

ливневый характер осадков привел к вымыванию легкодоступных форм минерального азота из почвы. Всего в среднем за 3 вегетационных периода выпало более 512 мм осадков, что превышало среднемноголетнее количество на 91 мм (рис. 1). Наибольшее количество осадков в этот период (580 мм) отмечали в 2019 г. Интенсивные осадки в период полного цветения (Я2) - формирования бобов (Я4) у растений сои ослабили ингибирующее действие минерального азота на развитие клубеньков на корнях сои.

Рис. 2. Динамика содержания минерального (Ы-Ы03 + N

см (среднее за 2017-2019 гг.), мг/кг: □ - без удобрений (контроль); □ - Р60 ^0Р90; □ - ^0Р60 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру.

Изучение в динамике содержания элементов питания в почве показало (рис. 2), что в фазе 4-го тройчатого листа (^), уровень минерального азота + N-NH4) в слое

почвы 0...20 см в варианте ^0Р90 превышал контроль на 44,5 %, с наступлением фазы полного цветения (Я2) различия составили только 5 %. При внесении ^0Р60 и навоза под предшествующую культуру содержание подвижного азота в почве в фазе 4-го тройчатого листа превышало контроль на 18 %.

К фазе начала образования бобов (Я2) содержание ми-

нерального азота в почве в этих вариантах ^ЮР90 и ^0Р60+ 12 т/га навоза под предшествующую культуру) уменьшилось, по отношению к контролю, соответственно на 5 % и 4 %, что, возможно, произошло из-за вымывания обильны-

ем ^0Р60 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру масса клубеньков была меньше, чем при внесении ^0Р90, на 27 %. Эта тенденция сохранялась до фазы налива семян (Я6), а при снижении содержания минерального азота в почве, масса клубеньков на корнях увеличилась на 29 % относительно варианта с ^0Р60.

Вместе с тем, обеспеченность растений биологическим азотом в результате симбиотической азотфиксации зависит не только от массы клубеньков, но и от продолжительности их работы, которая определяется общим сим-биотическим потенциалом. Улучшение обеспеченности растений фосфором при его дополнительном внесении с удобрением (Р60) увеличивало продолжительность работы клубеньков за вегетацию, относительно контроля, на 20 % (табл. 2).

Внесение минерального азота, несмотря на увеличение массы клубеньков в отдельные фазы роста и развития сои, не привело к значительному повышению ОСП за вегетацию растений. Использование одних фосфорных удобрений (Р60) обеспечивало его увеличение, относительно контроля, на 20,1 %, а совместно с азотом ^ЮР90) - на 15,9 %, что подтверждает ингибирующее действие азота на работу симбиотического аппарата сои. Максимальную в опыте величину ОСП во всех вариантах опыта отмечали в период формирования бобов (Я4) - налива семян (Я6), что указывает на высокую потребность растений в азоте именно в этот период.

Следовательно, усиление фосфорного питания растений сои способствует увеличению продолжительности работы клубеньков в большей степени, чем улучшение азотного питания. Динамика ОСП в течение всего периода вегетации растений подтверждает стабильность работы

Таблица 2. Динамика общего симбиотического потенциала сои в зависимости от обеспеченности растений азотом и фосфором (среднее за 2017-2019 гг.), тыс. (кг * дн.)/га

Вариант Период роста и развития сои

УЕ - V; V - Ъ Ъ - ^ - ^ - ^ ^ - ^ за вегетацию

Без удобрений (контроль) 1,4

Р60 1,6

N Р 11

1 ч30 60 '

^Рю 0,6

^0Р60+ 12 т/га навоза под предшествующую культуру_1,1

1.7 2,3

1.8 0,9

1,6

4.3 4,9 4,7 3,1

3.4

8,0

9.6 9,0 9,9

7.7

9,5 11,8 9,8 13,6

11,4

6,5 7,5 5,8 8,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8,2

31,4 37,7

32.2 36,4

33.3

тыс.м /га

70 60 50 40 30 20 10 а) 0

б) 0

Рис. 3. Динамика площади листьев (а) и массы клубеньков (б) по фазам развития растений сои в зависимости от уровня обеспеченности минеральным питанием: =ф= - без удобрений (контроль); - » - - P60; -Ь- - N60P90.

симбиотического аппарата сои при хорошей обеспеченности подвижным фосфором в результате снабжения растений биологическим азотом.

Такого положительного эффекта на работу симбиотического аппарата сои в варианте с использованием N30P60 и последействием навоза, внесенного под предшествующую культуру, не установлено.

Площадь листовой поверхности растений достигала наибольших значений к фазам начала образования (R3) и формирования бобов (R4) в зависимости от вариантов опыта (рис. 3). К фазе налива семян (R6), по мере оттока питательных веществ из листьев в репродуктивные органы, проходил процесс разрушения хлорофилла и опадение листьев, что привело к значительному снижению их площади.

Увеличение массы клубеньков к фазе формирования бобов (R4) способствовало активному нарастанию листовой поверхности. Поэтому в вариантах с внесением Р60 и N60P90 она была наибольшей, превышая величину этого показателя в контроле на 56,8 % и 79,2 % соответственно.

Благоприятное фосфорное питание и обеспеченность растений азотом способствовали увеличению продолжительности работы листового аппарата, которая определяется фотосинтетическим потенциалом (рис. 4). Наибольшую его величину отмечали в период формирования бобов (R4) - налива семян (R6) у растений в варианте P60 - 699,2 тыс. м2х дн./га, что превышало контроль на 78 %. При внесении N30P60 + навоз под предшествующую культуру наибольший фотосинтетический потенциал (ФП) зафиксирован в период начала образования бобов (R3) - формирования бобов (R4) - 603,8тыс. м2 х дн./га, или

тыс.м2 х дн./га

2500

2000 1500 1000 500

0

_ п

nil ПИИ П 1 1 1 п 1

R6 - R8 Всего за вегетацию

Рис. 4. Фотосинтетический потенциал по периодам вегетации сои, тыс. м2 х дн. га: □ - без удобрений (контроль); □ - Р60; I - М30Ре0 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру.

выше контроля на 31 %. В целом за вегетацию ФП у сои в варианте P60 был больше, чем в контроле, на 50 %, N30P60 + навоз под предшествующую культуру - на 27 %.

Установлена тесная корреляционная зависимость между площадью листьев и массой клубеньков: коэффициент корреляции составил 0,95, при гкрит = 0,88. При нарастании массы клубеньков площадь листьев увеличивалась благодаря усилению поступления биологического азота в растения из клубеньков.

Применение минеральных удобрений оказало положительное влияние на развитие симбиотического аппарата растений сои. Это, в свою очередь, способствовало увеличению площади листьев и повышению эффективности работы фотосинтетического аппарата в целом, что привело к интенсивному оттоку питательных веществ в бобы. В результате наибольшая в опыте биологическая урожайность семян отмечена в варианте с N60P90 - 4,4 т/га, что выше, чем в контроле, на 63 % (рис. 5). Решающую роль при этом сыграли фосфорные удобрения, так как в период формирования бобов - налива семян произошло снижение содержания азота в почве и поступление в его растения. При этом высокая обеспеченность подвижным фосфором обеспечила формирование большой массы клубеньков и активное усвоение азота воздуха, повысившее снабжение растений биологическим азотом.

т/га

Рис. 5. Биологическая урожайность (НСР05=0,81 т/га) посевов сои в зависимости от уровня минерального питания: - без удобрений (контроль); □ - P60; □ - N30P60; ■ - N60P90; ЕЗ - N30P60 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру.

В вариантах с применением удобрений в дозах N30P60 и N30P60 + 12 т/га навоза под предшествующую культуру биологическая урожайность сои была практически одинаковой. При внесении одних фосфорных удобрений в дозе P60 отмечена лишь тенденция к повышению урожайности, так как общий симбиотиче-ский потенциал в период налива семян был на 14,9 % меньше, чем в варианте с N60P90.

Выводы. Оптимальная обеспеченность растений подвижным фосфором и высокая влажность почвы в течение вегетации способствовали интенсивному формированию симбиотического аппарата сои. Внесение минерального азота ингибировало образование клубеньков на корнях сои, что подтверждено снижением ОСП за вегетацию на 3,5.14,6 % в зависимости от дозы элемента, по отношению к неудобренному контролю. Применение фосфорных удобрений (P60) обеспечивало увеличение ОСП за вегетацию на 20,1 %, а азотно-фосфорных удобрений (N60P90) - только на 15,9 %, относительно контроля, что также подтверждает отрицательное влияние минерального азота на работу симбиотического аппарата сои.

Установлена тесная положительная корреляция (r = 0,95, гкрит = 0,88) между массой клубеньков и площадью листьев. Благоприятное азотное и фосфорное питание обеспечивало увеличение площади листовой поверхности и продолжительности ее работы. В целом за вегетацию в варианте с внесением P60 фотосинтетический потенциал был выше, чем в контроле, на 50 %, N30P60 на фоне последействия навоза - на 27 %.

5

VE -V

V - R

R, -R

R, -R

R -R

Сочетание минерального и биологического азота на уровне 4,1...4,4 т/га. При использовании фосфорных

в питании растений, оптимальная обеспеченность удобрений (Р60) отмечена тенденция к росту величины

фосфором в условиях повышенной влажности почвы этого показателя, относительно контроля, на 0,6 т/га,

в течение всего периода вегетации способствовали а при внесении N60P90 достоверная прибавка составила

формированию биологической урожайности семян сои 1,7 т/га при НСР05 = 0,81 т/га.

Литература.

1. Соя биология и технология возделывания / В. М. Лукомец, В. Ф. Баранов, У. Т. Корреа и др. Краснодар: Советская Кубань, 2005. 433 с.

2. Соя в России - действительность и возможность / В. М. Лукомец, А. В. Кочегура, В. Ф. Баранов и др. Краснодар: Советская Кубань, 2013. 99 с.

3. Посыпанов Г. С. Соя в Подмосковье: сорта северного экотипа для Центрального Нечерноземья и технология их возделывания. М.: МСХА им. К. А. Тимирязева, 2007. 200 с.

4. Синеговская В. Т. Посевы сои в Приамурье как фотосинтезирующие системы. Благовещенск: Зея, 2005. 120 с.

5. Forms and stages of Nitrogen fertilization on soybean development and yield/ C. S. Pereira, M. G. TrentinFilho, I. V. A. Fiorinietal// Revista agrogeoambiental. 2018. Vol. 10. No. 4 P. 99-112. doi: 10.18406/2316-1817v10n420181259.

6. Соя в России / В.А. Федотов, С.В. Гончаров, О.В. Столяров и др. М.: Агролига России, 2013. 432 с.

7. Nitrogen fertilization of soybean in Mississippi increases seed yield but not profitability / J. M. McCoy, G. Kaur., B. R. Golden, et al. //Agronomy Journal. 2018. Vol. 110. No. 4. PP. 1505-1512. doi: 10.2134/agronj2017.05.0271.

8. Храмой В. К., Сихарулидзе Т. Д., Гуреева Е. В. Влияние минеральных удобрений на формирование симбиотического аппарата и усвоение азота воздуха соей в условиях центрального района нечерноземной зоны РФ // Масличные культуры. НТБ ВНИИМК. 2016. №. 3 (167). С. 48-52.

9. Soybean response to nitrogen application across the United States: A synthesis-analysis / S. Mourtzinis, G. Kaur, J. M. Orlowski. et al. // Field Crops Research. 2018. Vol. 215. P. 74-82. doi: 10.1016/j.fcr.2017.09.035.

10. Наумченко Е. Т., Ковшик И. Г. Влияние погодных условий и минерального питания на продуктивность сои // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 12. С. 20-25.

11. Радикорская В.А. Оптимизация минерального питания зерновых культур и сои //Дальневосточный аграрный вестник. 2009. № 3. С. 87-89.

12. Mbah G. C., Dakora F. D. Nitrate inhibition of N-2 fixation and its effect on micronutrient accumulation in shoots of soybean (Glycine max L. Merr.), Bambara groundnut(Vigna subterranea L. Vedc) andKersting's groundnut(Macrotyloma geocarpum Harms.)//Symbiosis. 2018. Vol. 75. No. 3. PP. 205-216. doi: 10.1007%2Fs13199-017-0531-2.

13. Zhijia G., Jingtao Z., Caifeng L. Effects of starter nitrogen fertilizer on soybean root activity, leaf photosynthesis and grain yield// Plos One. J. 2017. Vol. 12. No. 4. P. 1-15. doi: 10.1371/journal.pone.0174841.

14. Soybean growth affected by seeding rate and mineral nitrogen/F. Werner, A. A. Balbinot Jr, A. S. Ferreira, et al. //Revista Brasileira de EngenhariaAgricola eAmbiental. 2016. Vol. 20. No. 8. P. 734-738. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v20n8p734-738.

15. Никульчев К. А., БанецкаяЕ. В. Влияние культур севооборота на микробиологическую активность, агрофизические свойства почвы и урожайность сои//Земледелие. 2020. № 1. С. 11-14. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10103.

16. Система земледелия Амурской области: производственно-практический справочник/под общ ред. П. В. Тихончука. Благовещенск: Дальневосточный ГАУ, 2016. 570 с.

17. Посыпанов Г. С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха. М.: Агропромиздат, 1991. 300 с.

18. Stages of Development Descriptions for Soybeans, Glycine Max (L.) Merrill/W. R. Fehr, C. E. Caviness, D. T. Burmood, et al.// Crop Science. 1971. Vol. 11. No. 6. P. 929-930.

References

1. Lukomets VM, Baranov VF, Korrea UT, et al. Soya biologiya i tekhnologiya vozdelyvaniya [Soybean biologyand cultivation technology]. Krasnodar (Russia): Sovetskaya Kuban; 2005. 443 p. Russian.

2. Lukomets VM, Kochegura AV, BaranovVF, et al. Soya v Rossii -deistvitel'nost' i vozmozhnost [Soybean in Russia: Reality and opportunity]. Krasnodar (Russia): Sovetskaya Kuban; 2013. 99 p. Russian.

3. PosypanovGS. Soya vPodmoskov'e: sorta severnogo ekotipa dlya Tsentral'nogo Nechernozem'ya i tekhnologiya ikh vozdelyvaniya [Soybean in the Moscow region: Varieties of the northern ecotype for the Central Non-Chernozem Region and cultivation technology]. Moscow: MSKhA im. K. A. Timiryazeva; 2007. 200 p. Russian.

4. Sinegovskaya VT. Posevy soi v Priamur'e kak fotosinteziruyushchie sistemy [Soybean crops in the Amur Region as photosynthetic systems]. Blagoveshchensk (Russia): Zeya; 2005. 120 p. Russian.

5. Pereira CS, TrentinFilho MG, Fiorini IVA, et al. Forms and stages of Nitrogen fertilization on soybean development and yield. Revista agrogeoambiental. 2018;10(4): 99-112. doi: 10.18406/2316-1817v10n420181259.

6. Fedotov VA, Goncharov SV, Stolyarov OV, et al. Soya v Rossii [Soybean in Russia]. Moscow: Agroliga; 2013. 432p. Russian.

7. McCoy JM, Kaur G, Golden BR, et al. Nitrogen fertilization of soybean in Mississippi increases seed yield but not profitability. Agronomy Journal. 2018;110(4):1505-12. doi: 10.2134/agronj2017.05.0271.

8. Khramoi VK, Sikharulidze TD, Gureeva EV. [The effect of mineral fertilizers on the formation of the symbiotic apparatus and the absorption of air nitrogen by soybean under the conditions of the central region of the Non-Chernozem Zone of the Russian Federation]. Maslichnye kul'tury. NTB VNIIMK. 2016;(3):48-52. Russian.

9. Mourtzinis S, Kaur G, Orlowski JM, et al. Soybean response to nitrogen application across the United States: A synthesis-analysis. Field Crops Research. 2018;215:74-82. doi: 10.1016/j.fcr.2017.09.035.

10. Naumchenko ET, Kovshik IG. [The influence of weather conditions and mineral nutrition on soybean productivity]. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014;(12):20-5.Russian.

11. Radikorskaya VA. [Optimization of the mineral nutrition of cereals and soybeans]. Dal'nevostochnyi agrarnyi vestnik. 2009;(3):87-9.Russian.

12. Mbah GC, Dakora FD. Nitrate inhibition of N-2 fixation and its effect on micronutrient accumulation in shoots of soybean (Glycine max L. Merr.), Bambara groundnut (Vigna subterranea L. Vedc) and Kersting's groundnut (Macrotyloma geocarpum Harms.). Symbiosis. 2018;75(3):205-16. doi: 10.1007%2Fs13199-017-0531-2.

13. Zhijia G, Jingtao Z, Caifeng L. Effects of starter nitrogen fertilizer on soybean root activity, leaf photosynthesis and grain yield. Plos One. J. 2017;12(4):1-15. doi: 10.1371/journal.pone.0174841.

14. Werner F, Balbinot AA Jr, Ferreira AS, et al. Soybean growth affected by seeding rate and mineral nitrogen. Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental. 2016;20(8):734-8. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v20n8p734-738.

15. Nikul'chev KA, Banetskaya EV. [The influence of crop rotation on microbiological activity, agrophysical properties of the soil and soybean yield]. Zemledelie. 2020;(1):11-4. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10103.

16. Tikhonchuk PV, editor. Sistema zemledeliya Amurskoi oblasti: proizvodstvenno-prakticheskii spravochnik [The agricultural system of the Amur region: production and practical guide]. Blagoveshchensk (Russia): Dal'nevostochnyi GAU; 2016. 570 p. Russian.

17. Posypanov GS. Metod yizucheniya biologicheskoi fiksatsii azota vozdukha. [Methods of studying the biological nitrogen fixation]. Moscow: Agropromizdat; 1991. 300 p. Russian.

18. Fehr WR, Caviness CE, Burmood DT, et al. Stages of development descriptions forsoybeans, Glycine Max (L.) Merrill. Crop Science. 1971;11(6):929-30.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.